CN102324594A

CN102324594A - 一种无隔膜电池产生电力的方法及设备

Info

Publication number: CN102324594A
Application number: CN201110219740A
Authority: CN
Inventors: 黄小鸿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2012-01-18

Abstract

一种无隔膜电池产生电力的方法及设备属电池领域。尤适用无隔膜的电池。其目的是在电池无隔膜的情况下，使电池工作在正常和最佳的状态，本发明采用超声波发生器替代电池隔膜。其方法实，在电解液与电极产生的氧化还原过程中，用超声波发生器使电解液对电极产生空穴效应。其设备包括金属电极、电解液和超声波发生器。本发明用途广泛，制造成本低，环保，使用安全，能提高电池的能量密度、功率密度、发电时间及寿命。

Description

一种无隔膜电池产生电力的方法及设备

技术领域

一种无隔膜电池产生电力的方法及设备属电池领域。电池是将化学能直接变为电能的发电装置，尤适用无隔膜的电池。

背景技术

传统的能源的利用有俩大弊病：一是储存于燃料中的化学能必须首先转变为热能后才能被变成机械能或电能，其所获得的效率只有33%-35%，一半以上的能量白白浪费掉；二是传统的能源的利用方式给环境造成了巨大的污染。

近几年来，全世界各国为了鼓励新能源车的研发不惜动用政府大量资金支持，甚至几大国之间都互相合作研发新能车，所以新能源车在这里就不必细讲，而现在新能源车最卡脖子的地方，就在于用什么作动力能源，也就是动力源的问题，除了石油燃料外，大家都在找新的汽车能源，由于生物能源与人类争粮食，搞过一段时间的生物能源已经沉静下去，最终大家的目光都集中在电池能源上，现在基本上95%以上都以电池电动车的研究为主，而大功率动力电池便成为各国竞相投入的研究对象。

目前电动车基本上都集中在电池这个领域，而且主要集中在下面四大类动力电池上。

1、镉镍电池：镉镍电池是二战期间德国人首先发明的，具有价格相对低廉，使用寿命长（2000次循环寿命以上）耐过充过放、电池组一致性好，使用过程安全无污染，便于维护等优点，其不足之处是能量比不高，负极镉在生产过程中对人体和环境造成污染，基于这二个硬伤，这款电池不大受重视；

2、镍氢电池：镍氢电池是针对解决镉镍负极危害而研制出来的，它继承了镉镍电池优点的同时能量比也有所提高，可以说是比较好的一种电池，不足之处在于电压还是1.2V，与镉镍电池相比在性能和电池组寿命（1000次以上）方面稍有差距，大型动力电池应用实例很少，只在航模电动工具等小型动力电源以上应用。

3、镍锌电池也被研制了百多年，其优点在于电动势高（1.6V）能量密度高（120W/升以上）制造成本低，无污染等优势，它之所以没有得到大批量的应用，在于负极锌技晶问题长期得不到解决，造成使用寿命短（三百多次）同时电池组一致性差，在锌技晶问题没有彻底解决之前，不适宜应用，虽然近年来国内有企业和美国的一些研究人员合作，但技术还不成熟。

4、铁锂电池具有体积小，重量轻以及用高能量比和高电动势导优点，不足地方在于电池一致性差造成寿命短，价格偏高，安全性能无保障。（对四类电池评价摘自网上资料，作者不知名，此致）

目前，各国投入最大的是铁锂电池，最近几次车展上各车厂推出的电动概念车都是锂电池车。

但是，锂电池作为动力源其几大缺点造成其没办法商业应用，首先是充电电池作为车用都有其极限性，慢充6-8个钟头，快充30分钟，到时每个快充站的占地都要有像一个大型停车场一样的场地，这是不现实的。而且快充会大大缩短电池寿命。第二，目前充一次电的电量满足不了需要。目前所有概念车都在30-60度电之间，续航能力不超过200公里，而经过多次充电后，电池容量下降以后续航能力会大大下降，满足不了长途需要，第三，安全性低，只要想想手机电池爆炸都能伤人，对于一个几百公斤的电池爆炸后的结果就可想而知。第四，制造成本高，由于锂是稀有金属，大规模应用后这种资源会更稀缺，成本只会越来越高。

以上电池的金属电极在使用过程中会钝化，影响发电能力，因此在电极间必须有隔膜，隔膜工艺复杂、技术难度大、要求高、成本高、寿命有限，而且其中的高端隔膜技术现在只有美日掌握。

本发明人打破现有电池装置的模式，提出无隔膜电池装置，它无需电池隔膜，大大降低成本，提高性能。其技术方案是采用电池的反应原理、应用超声波发生器替代电池隔膜，到目前为止，还没有资料表明有人用此方法。

发明内容

本发明提出的一种无隔膜电池产生电力的方法及设备，其目的是在电池无隔膜的情况下，保证电池的正常和最佳的工作状态。

本发明采用超声波发生器替代电池隔膜和消除电极的钝化。

一种无隔膜电池产生电力的方法，包括电解液与电极发生氧化还原过程，此外，还有用超声波使电解液对电极产生空穴效应。

上述一种无隔膜电池产生电力的方法，其特征在于电解液与电极的氧化还原过程中，电解液不断循环使用。

一种无隔膜电池产生电力的设备，包括金属电极、电解液和电解液箱，电极分隔并相对悬空安装在电解液箱内，其特征在于有超声波发生器固定在电解液箱体的外壁。

上述一种无隔膜电池产生电力的设备，其特征在于有电解液循环装置，它由电解液箱、电解液储存箱和泵组成，电解液箱有出口连通电解液储存箱，电解液储存箱的出口连通泵的进口，泵的出口连通电解液箱。

一种无隔膜电池产生电力的设备，其特征在于所述的超声波发生器产生28K—2M频率的超声波。

本发明用途广泛，制造成本低，环保，使用安全，能提高电池的能量密度、功率密度、发电时间及寿命。

附图说明

图1是一种无隔膜电池产生电力的设备装配示意图。

图2是有电解液循环的一种无隔膜电池产生电力的设备示意图。

图中：镍电极1、电解液2、锌电极3、超声波发生器4、电解液进口5、电解液储存箱6、泵进口管7、泵8、连通管9、泵出口管10、电解液箱11。

具体实施方式

现用一个具体事例说明本方案，图1和2显示了一种无隔膜电池产生电力设备的零件的结构和装配关系。由电极1、电解液2、电极3、超声波发生器4、组成。超声波发生器4安装在装有电解液的电解液箱体11底面的外壁。循环电解液装置由电解液箱11、电解液储存箱6和泵8组成，电极1和电极3分隔并相对悬空安装在电解液箱11内，电解液箱有连通管9接通电解液储存箱6。电解液储存箱的出口10连通泵8的进口，泵的出口管10连通电解液箱11。新的电解液原料从电解液进口5加入电解液储存箱。产生电力过程是，电解液与电极发生氧化还原过程，同时超声波发生器产生的超声波对电极产生空穴效应，消除电极钝化。为了保证电池的效率和出力，用泵把电解液箱和电解液储存箱中电解液不断循环，并在需要时从电解液进口5补充电解液。

Claims

1.一种无隔膜电池产生电力的方法，包括电解液与电极发生氧化还原过程，此外，还有用超声波使电解液对电极产生空穴效应。

2.根据权利要求1所述的一种无隔膜电池产生电力的方法，其特征在于所述的电解液与电极的氧化还原过程中，电解液不断循环使用。

3.一种无隔膜电池产生电力的设备，包括金属电极、电解液和电解液箱，电极分隔并相对悬空安装在电解液箱内，其特征在于有超声波发生器固定在电解液箱体的外壁。

4.根据权利要求3所述的一种无隔膜电池产生电力的设备，其特征在于有电解液循环装置，它由电解液箱、电解液储存箱和泵组成，电解液箱有出口连通电解液储存箱，电解液储存箱的出口连通泵的进口，泵的出口连通电解液箱。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种无隔膜电池产生电力的设备，其特征在于所述的超声波发生器产生28K—2M频率的超声波。