CN103633362A - 高压智能充电电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种化工产品，是一种快速充电电池。主要为推动电动车辆的大面积普及所设计，其主要特点是充电速度非常快。高压智能充电电池以两个绝缘高硬度的塑料(塑料不与Cl2反应)长方体为骨架，内部小长方体积占总体积的45％，这个小长方体叫内反应室，外面为气体储存室。内反应室由盐桥板和氯离子交换膜分割成I、II、III三个区间，气体储存室主要放有两个气囊，一个在内反应室的侧面，另一个在内反应室的上面，在左侧面开一个小口，上面也开一个小口与大气相连，气囊由高强度的合成纤维制成，在内反应室上装有特殊电路，气体储存室外是电池保护壳。电池开始充电时，电流从电池的正极注入，在正极产生Cl2负极电渡出锌。Cl2先进入气囊，待气囊满时，Cl2压迫海绵向下运动，运动一定程度后电极与电解质分开，充电结束。

Description

高压智能充电电池
技术领域
本发明涉及一种化工产品，是一种快速充电电池。 
背景技术
高压智能充电电池是一种直接利用上百伏电压充电的一种电池，其主要特点是充电速度非常快，其主要为推动电动车辆的大面积普及所设计。现在温室效应加剧，使用电动车辆是一个减排的不错做法，但电池的制约让这个方法难以普及。主要原因是电池的充电速度太慢，不可能像汽车那样在各个路段设加油站那样设置充电站，若电池的充电速度能快到几分钟之内充满的话，则电动车的大面积普及将成为现实。为了使这块电池有更多的用途，可以设计成各种形状，这里只是用长方体作为载体说明其原理。 
发明内容
高压智能充电电池以两个绝缘高硬度的塑料(塑料不与Cl2反应)长方体为骨架。内部小长方体积占总体积的45％，这个小长方体叫内反应室，外面为气体储存室。 
内反应室由盐桥板和Cl-交换膜分割成I、II、III三个区间，第I区间为内反应室体积的1／4，内装有含水的海绵和NaCl、NaOH晶体。有石墨电极插入海绵，但并不贯穿整个海绵，插入深度高于海绵压缩后的平面，使其能断开。第I区间上开有一个小口与两个气囊相连，第II区间与第I区间由盐桥板和Cl-交换膜组成的隔板隔开。第II区间内主要放有多孔碳棒，多孔碳棒中填满Fe(OH)3，其他地方则充 满NaCl、NaOH晶体和少量水，第II区间占整个内反应室的3／8。第III区间与第II区间之间用Cl-交换膜隔开，第III区间内主要装有ZnCl2、锌板和水。 
气体储存室主要放有两个气囊，一个在内反应室的侧面，另一个在内反应室的上面，在左侧面开一个小口，上面也开一个小口与大气相连，气囊由高强度的合成纤维制成，在内反应室上装有特殊电路，气体储存室外是电池保护壳。 
内反应室中各区的药品配比：第I区间NaOH质量：NaCl质量=3：1.第III区间全为ZnCl2；第II区间Fe(OH)3质量：NaCl质量：NaOH质量=1：1：1，水占每个区间体积的1／3。 
电池充电原理： 
电池开始充电时，电流从电池的正极流入，在正极产生Cl2负极电渡出锌。Cl2先进入气囊，待气囊满时，Cl2压迫海绵向下运动，运动一定程度后电极与电解质分开，充电结束。 
Cl2有二个储存地方，一个在气囊，另一个在第I区间，当充电结束后，断开电源第I区间内的NaOH与Cl2反应生成NaCl、H2O和NaClO，Cl2被吸收，第I区间内的气体压强变小，海绵回弹与电池正极电池接通。电解所释放出的Cl2短时间内被NaOH吸收生成强氧化剂NaClO，这时电池形成放电条件。 
电池放电原理： 
当接通电池正负极时，第一级电池反应启动，电子从多孔碳棒中流出经过二极管流向第III区间的锌板，同时锌被保护，电池开始放电。第I区间中逐渐生成Cl-和OH-，实现了物质的再生，为下次充电做 好了准备。随第I区间的OH-再生，先前未吸收完的Cl2开始被吸收，这使得第I区间的NaClO浓度在一定时间内保持在一个相对稳定的值，让电池电压较长时间保持稳定，随第一级反应逐渐变弱，第二级反应启动。当电池的一二级反应都结束以后电池恢复到充电以前的状态，为下一次充电做好了准备。 
电池适温为-5℃-100℃，用在较大功率用电器上，这样可以使电池的寿命有一定的延长，电池应制成组合体，内部的两个气囊应制成双层。制成组合体时，用两块3mm厚的塑料板进行纵向分隔，分隔时要均匀。 
附图说明
附图是高压智能充电电池平面图，由十一部分构成。 
1、接线柱、2、导线、3、二极管、4、电池保护壳、5、锌板、6、Cl-交换膜、7、多孔碳棒、8、石墨棒9、盐桥板、10、海绵、11、气囊 
具体实施方式
电池开始充电时，电流从电池的正极注入，在正极产生Cl2负极电渡出锌。Cl2先进入气囊，待气囊满时，Cl2压迫海绵向下运动，运动一定程度后电极与电解质分开，充电结束。 

Claims (3)

1.高压智能充电电池由(1)接线柱、(2)导线、(3)二极管、(4)电池保护壳、(5)锌板、(6)Cl-交换膜、(7)多孔碳棒、(8)石墨棒、(9)盐桥板、(10)海绵、(11)气囊十一部分构成。其特征在于：接线柱(1)有2个，导线(2)有4根，二极管(3)有2个，电池保护壳(4)为绝缘高硬度的塑料制成，盐桥板(9)1块和Cl-交换膜(6)2片将内反应室分割成I、II、III三个区间，第1区间为内反应室体积的1／4，内装有含水的海绵和NaCl、NaOH晶体。石墨棒(8)电极插入海绵(10)，但并不贯穿整个海绵(10)，插入深度高于海绵(10)压缩后的平面，使其能断开。第I区间上开有一个小口与两个气囊(11)相连，第II区间与第I区间由盐桥板(9)和Cl-交换膜(6)组成的隔板隔开。第II区间内主要放有多孔碳棒(7)，多孔碳棒(7)中填满Fe(OH)3，其他地方则充满NaCl、NaOH晶体和少量水，第II区间占整个内反应室的3／8。第III区间与第II区间之间用Cl-交换膜(6)隔开，第III区间内主要装有ZnCl2、锌板(5)和水。
2.根据权利要求1所述的气囊(11)有2个，一个在内反应室的侧面，另一个在内反应室的上面，在左侧面开一个小口，上面也开一个小口与大气相连。
3.根据权利要求1所述内反应室中各区的药品配比：第I区间NaOH质量∶NaCl质量＝3∶1.第III区间全为ZnCl2；第II区间Fe(OH)3质量：NaCl质量∶NaOH质量＝1∶1∶1，水占每个区间体积的1／3。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109830730A (zh) * 2019-02-17 2019-05-31 熵零技术逻辑工程院集团股份有限公司 一种化学能电能转换装置

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CN2174782Y (zh) * 1993-07-09 1994-08-17 南阳师范高等专科学校 锌氯蓄电池
US20130149590A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 General Electric Company Alkali metal-metal halide battery

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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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