CN105895932B - 阶层排列的并接式海水电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种阶层排列的并接式海水电池，包含有一第一电池槽、一第二电池槽、一海水电解液以及一导电组件。该第一电池槽包含有一第一容置空间以及一第一电极组，该第二电池槽设置于该第一电池槽上方，包含有一开口、一与该开口连通的第二容置空间以及一对设置于该第二容置空间的第二电极组，该海水电解液包括一容置于该第一容置空间的第一电解液与一容置于该第二容置空间的第二电解液，该导电组件电性连接该第一电极组和该第二电极组。借由该第一电池槽容置该第一电极组与该第二电池槽容置该第二电极组的结构，可以简化海水电池的结构。

Description

阶层排列的并接式海水电池
技术领域
本发明涉及一种海水电池，尤指一种阶层排列的并接式海水电池。
背景技术
电池为一种将自身所储存的化学能转变成电能的装置，近来随各国对于环保标准逐渐升高的趋势演进，使得不会产生污染物的电池逐渐受到重视，也明显成为业者研发的重点技术，例如燃料电池、太阳能电池以及海水电池等。
海水电池是以海水做为电解质，只要浸入海水即可发电，故在离岸或海上等应用领域，格外受到瞩目，其中，为能获得更大的电力输出，大部分的应用是将多个海水电池设计为串联或并联的结构，现有技术如美国发明专利公告第3,804,673号的“SEA WATERBATTERY CASING FOR MINIMIZING INTERCELL SHORT CIRCUITS”，其为揭露一种减少内短路发生的串联海水电池，包含有多个相互串联的电池，该些电池个别包含有一阴极、一阳极、一介电质壳体、多个介电质块体以及多个设置于该介电质壳体上的穿孔，该阴极、该阳极与该些介电质块体设置于该介电质壳体内，且该些介电质块体设置于该阴极与该阳极之间使该阴极与该阳极相互分隔，该些个穿孔可使海水于该些电池内流通。
然而，为了减少内短路的发生，让海水能在各电池之间流动的流道结构都较为复杂，使得海水电池的整体成本较高，且体积庞大，故难以普遍应用。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种阶层排列的并接式海水电池，解决现有多组海水电池的连接结构复杂的问题。
为达上述目的，本发明提供一种阶层排列的并接式海水电池，包含有一第一电池槽、一第二电池槽、一海水电解液以及一导电组件。该第一电池槽包含有一第一容置空间以及一对设置于该第一容置空间的第一电极组，该第一电极组包括一第一阴极及一第一阳极，该第二电池槽设置于该第一电池槽上方，包含有一位于该第一容置空间上方的开口、一与该开口连通的第二容置空间以及一对设置于该第二容置空间的第二电极组，该第二电极组包括一第二阴极及一第二阳极，该导电组件电性连接该第一电极组和该第二电极组，该海水电解液包括一容置于该第一容置空间并和该第一电极组接触的第一电解液以及一容置于该第二容置空间并和该第二电极组接触的第二电解液，其中，该第一电解液与该第二电解液之间具有一高度落差，该第二电解液自该开口离开该第二容置空间而形成多个不连续的液滴并流入位于该第一容置空间的该第一电解液，令位于该第一容置空间内的该第一电解液与位于该第二容置空间的该第二电解液彼此电性隔离。
其中，更包含有一泵、一连接该第一电池槽与该泵的输出管路以及一连接该泵与该第二电池槽的输入管路。
其中，该开口的直径介于1mm至10mm之间。
其中，该第一阴极与该第二阴极的材料选自碳、铜及其组合所形成的金属化合物。
其中，该第一阳极与该第二阳极的材料选自铝、镁及其组合所形成的合金。
由上述说明可知，本发明具有以下特点：
一、本发明在该第二电池槽设置该开口，让该第二电解液流入该第一电解液前形成多个不连续的液滴，而该液滴由于相互间并不连续，故彼此间为电性隔离，如此一来，该第二电解液和该第一电解液之间将不会发生内短路，可顺利以串联或并联的结构使用，并达电解液共享和循环的效果。
二、本发明并无涉及复杂的结构设计，亦无繁复的管路设计，可降低制造成本。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A为本发明第一实施例的立体结构示意图。
图1B为本发明第一实施例的剖面示意图。
图2为本发明第二实施例的立体结构示意图。
图3为本发明第三实施例的局部剖面示意图。
图4为本发明第四实施例的局部剖面示意图。
其中，附图标记：
10 第一电池槽
11 第一容置空间
12 第一电极组
121 第一阴极
122 第一阳极
13 穿孔
20 第二电池槽
21 开口
22 第二容置空间
23 第二电极组
231 第二阴极
232 第二阳极
30 海水电解液
31 第一电解液
32 第二电解液
321 液滴
40 导电组件
50 泵
51 输出管路
52 输入管路
60 塑料框座
70 负载
具体实施方式
涉及本发明的详细说明及技术内容，现就配合图示说明如下：
请参阅图1A以及图1B所示，本发明提供一种阶层排列的并接式海水电池，包含有一第一电池槽10、一第二电池槽20、一海水电解液30以及一导电组件40。该第一电池槽10设置于该第二电池槽20下方形成一阶梯结构，该第一电池槽10包含有一第一容置空间11以及一第一电极组12，该第一电极组12包括一第一阴极121及一第一阳极122，并相对设置于该第一容置空间11内。该第二电池槽20包含有一位于该第一容置空间11上方的开口21、一与该开口21连通的第二容置空间22以及一第二电极组23，该第二电极组23包含有一第二阴极231及一第二阳极232，并相对设置于该第二容置空间22内，于本实施例中，该第二电池槽20具有五个开口21，且该开口21的直径介于1mm至10mm之间。
该海水电解液30包括一容置于该第一容置空间11并和该第一电极组12接触的第一电解液31以及一容置于该第二容置空间22并和该第二电极组23接触的第二电解液32，且因为该第一电池槽10设置于该第二电池槽20下方，使该第一电解液31与该第二电解液32之间具有一高度差，该第二电解液32会因重力的关系而自该开口21离开该第二容置空间22，形成多个不连续的液滴321流入位于该第一容置空间11的该第一电解液31，并使位于该第一容置空间11内的该第一电解液31与位于该第二容置空间22的该第二电解液32彼此电性隔离，即该第一电极组12只会对该第一电解液31作用，该第二电极组23只会对该第二电解液32作用，两者独立运作，因此可以减少内短路的发生。其中，该开口21至该第一电解液31液面的高度会影响该液滴321的形成，进而影响该第一电解液31与该第二电解液32是否电性隔离。
该导电组件40电性连接该第一电极组12和该第二电极组23，于本实施例中，将该第一阴极121电性连接于该第二阳极232，以及将该第一阳极122电性连接于该第二阴极231，并于该第一阳极122与该第二阴极231间串联一负载70，形成一电池串联结构，使输出的电压增大，而该第一阴极121与该第二阴极231的材料选自碳、铜及其组合所形成的金属化合物、该第一阳极122与该第二阳极232的材料选自铝、镁及其组合所形成的合金。并于该第二阴极231与该第二阳极232中间设置一集电网(图未示)，该集电网可以储存本发明所产生的电。
续参阅图2所示，为本发明的第二实施例，其中更包含有一泵50、一连接该第一电池槽10与该泵50的输出管路51以及一连接该泵50与该第二电池槽20的输入管路52，该泵50将该第一电解液31经该输出管路51抽至该泵50内，再将该第一电解液31打至位于该第二容置空间22的该第二电解液32，该第二电解液32再经由该开口21流入位于该第一容置空间11的该第一电解液31，形成一独立的循环系统，且该第一电解液31与该第二电解液32彼此电性隔离。于本实施例中，是以泵50为举例，但不以此为限，任何可将该第一电解液31流至该第二电池槽20的方式皆可应用于此，例如毛细现象等。
续参阅图3所示，为本发明的第三实施例，其中更包含有多个塑料框座60，该些塑料框座60分别设置于该第一电池槽10与该第二电池槽20内，并用以分别放置该第一阴极121、该第一阳极122、该第二阴极231及该第二阳极232，使该第一电极组12及该第二电极组23不会因为该海水电解液30的循环流动而飘移，导致该第一阴极121与该第一阳极122相触、该第二阴极231与该第二阳极232相触，而产生短路的问题。
续参阅图4所示，于本发明第四实施例中，该第一电池槽10与该第二电池槽20为垂直堆叠，该开口21设置于该第二电池槽20的底部，使该第二电解液32流入位于该第一容置空间11的该第一电解液31，并于该第一电池槽10的侧壁上设置多个穿孔13，该导电组件40与该输出管路51可以穿过该穿孔13而进入该第一容置空间11，使该导电组件40可以电性连接于该第一阴极121与该第一阳极122、该泵50可以借由该输出管路51抽取该第一电解液31。
于本发明的所有实施例中，以该第一电池槽10以及该第二电池槽20作为举例说明，但实际应用时，可以串联两个以上的电池槽使用。
综上所述，本发明具有以下特点：
一、本发明在该第二电池槽设置该开口，让该第二电解液流入该第一电解液前形成多个不连续的液滴，而该液滴由于相互间并不连续，故彼此间为电性隔离，如此一来，该第二电解液和该第一电解液之间将不会发生内短路，可顺利以串联或并联的结构使用，并达电解液共享和循环的效果。
二、本发明并无涉及复杂的结构设计，亦无繁复的管路设计，可降低制造成本。
三、借由该导电组件电性连接该第一电极组和该第二电极组，将该第一阴极电性连接于该第二阳极、该第一阳极电性连接于该第二阴极，形成一电池串联结构，使输出的电压增大。
四、借由该泵与该开口的设置，可使该海水电解液循环使用。
五、借由该些塑料框座的设置，该第一电极组及该第二电极组不会随着该海水电解液的循环流动而飘移，避免该第一阴极与该第一阳极相触、该第二阴极与该第二阳极相触而发生短路的问题。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种阶层排列的并接式海水电池，其特征在于，包含有：
一第一电池槽，包含有一第一容置空间以及一对设置于该第一容置空间的第一电极组，该第一电极组包括一第一阴极及一与该第一阴极相对设置的第一阳极；
一设置于该第一电池槽上方的第二电池槽，包含有一位于该第一容置空间上方的开口、一与该开口连通的第二容置空间以及一对设置于该第二容置空间的第二电极组，该第二电极组包括一第二阴极及一与该第二阴极相对设置的第二阳极；
一海水电解液，包括一容置于该第一容置空间并和该第一电极组接触的第一电解液与一容置于该第二容置空间并和该第二电极组接触的第二电解液，其中，该第一电解液与该第二电解液之间具有一高度落差；以及
一导电组件，电性连接该第一电极组和该第二电极组；
其中，该第二电解液是自该开口离开该第二容置空间而形成多个不连续的液滴并流入位于该第一容置空间的该第一电解液，令位于该第一容置空间内的该第一电解液与位于该第二容置空间的该第二电解液彼此电性隔离。
2.根据权利要求1所述的阶层排列的并接式海水电池，其特征在于，更包含有一泵、一连接该第一电池槽与该泵的输出管路以及一连接该泵与该第二电池槽的输入管路。
3.根据权利要求1所述的阶层排列的并接式海水电池，其特征在于，该开口的直径介于1mm至10mm之间。
4.根据权利要求1所述的阶层排列的并接式海水电池，其特征在于，该第一阴极与该第二阴极的材料选自碳、铜及其组合所形成的金属化合物。
5.根据权利要求1所述的阶层排列的并接式海水电池，其特征在于，该第一阳极与该第二阳极的材料选自铝、镁及其组合所形成的合金。
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