CN110021761A - 可携式水致动发电装置 - Google Patents

可携式水致动发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110021761A
CN110021761A CN201811478764.6A CN201811478764A CN110021761A CN 110021761 A CN110021761 A CN 110021761A CN 201811478764 A CN201811478764 A CN 201811478764A CN 110021761 A CN110021761 A CN 110021761A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode plate
support construction
fastening assembly
absorbent sheet
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811478764.6A
Other languages
English (en)
Inventor
廖国明
高松年
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2017233184A external-priority patent/JP6563467B2/ja
Priority claimed from US15/831,612 external-priority patent/US10763515B2/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN110021761A publication Critical patent/CN110021761A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

本发明系一种可携式水致动发电装置(400)，其包含一第一支撑结构(300)、一第二支撑结构(300')、一第一电极板(102)、一第二电极板(202)、一吸水片(204)及一软容器(206)。该第二电极板具有一第一表面(S1)及与该第一表面相对之一第二表面(S2)。该吸水片环绕该第二电极板且接触该第一表面及该第二表面。该软容器用以容纳该第二电极板及该吸水片。该第一电极板及该软容器设置于该第一支撑结构及该第二支撑结构之间。

Description

可携式水致动发电装置
技术领域
本发明系关于一种发电装置。特定言之，本发明系关于一种可携式水致动发电装置。
先前技术
消费者在市场上可取得的电池(例如钮扣电池、碳锌电池)通常都称为一次性电池。这些电池是设计于单次使用后随即丢弃。然而，一次性电池中所含有的重金属以及有机溶剂对环境有害，且抛弃时会污染环境。举例而言，如果一次性电池中所含的有机溶剂漏出时，会与水产生化学反应进而产生有毒物质。
近年来，传统一次性电池之替代品研究有了大幅的进展，一种水致动发电装置(一般称为水电池)即为传统一次电池替代品的一个例子。不像传统一次性电池，水电池系以环保材料制成，其代表着当水电池被丢弃时，水电池中所含的材料可简单地回收而不会产生有毒物质。
然而，习知的水电池具有缺点。传统的水电池通常具有一用来容纳水的容器，而该容器需要仔细地密封以避免其中的水漏出。容器中的水降低了习知水电池的可移植性，因为使用者在携带珍贵物品及装满水的容器时，需要更注意避免其中的水渗漏。
习知水电池的另一缺点是进行化学反应时产生的废弃物通常会沉积在水电池的容器中，废弃物会进一步影响化学反应的效率，因而降低水电池的整体寿命。进一步而言，这些废弃物通常很难清理。因此，亟需研发一种可以克服上述问题之水致动发电装置。
发明内容
本发明的每个装置具有若干面貌，其中没有单一个独自负责本发明所期望的属性。在不限制本发明的范围之前提下，其更突出的特征现在将简要讨论。在考虑这一讨论后，尤其是在阅读了标题为【实施方式】的部分之后，通常知识者将会理解本发明的特征优于其他水电池之原因。
本揭示之实施例提供一种可携式水致动发电装置。该可携式水致动发电装置其包含一第一支撑结构、一第二支撑结构、一第一电极板、一第二电极板、一吸水片及一软容器。该第二电极板具有一第一表面及与该第一表面相对之一第二表面。该吸水片环绕该第二电极板且接触该第一表面及该第二表面。该软容器用以容纳该第二电极板及该吸水片。该第一电极板及该软容器设置于该第一支撑结构及该第二支撑结构之间。
在一些实施例中，该第一支撑结构包含复数个洞孔。在一些实施例中，该第二支撑结构包含复数个洞孔。在一些实施例中，该可携式水致动发电装置进一步包含用来固持该第一支撑结构及该第二支撑结构之一第一固持组件及一第二固持组件。
图式简单说明
图1系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之一电极模块之示意图。
图2A及2B系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之一燃料模块之示意图。
图3A系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之一支撑结构之示意图。
图3B系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之一固持组件之示意图。
图4系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之分解示意图。
图5系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之支撑结构及固持组件之示意图。
实施方式
下面的详细描述是针对本发明的具体实施方案。然而，本发明可以以多种不同的方式来实现。在此描述中，参考了附图，其中相应的部分皆指定了编号。
图1系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之一电极模块之示意图。请注意，图1中所示组件并未按照比例绘制而仅系用于说明之目的。参考图1，电极模块100包含一电极板102、一连接端104及一导线110。电极板102实质上为一矩形形状，可以想象的是，电极板102可包含上述形状以外的形状。连接端104系以导电材料制成且固定于电极板102上。连接端104及导线110能够于可携式水致动发电装置内部产生化学反应时传导电流给外部电子装置。
电极板102可为(但非仅限于)一碳(C)电极板102。在一实施例中，电极板102包含碳(C)、镍(Ni)及导电网格(未绘示于图中)。在一些实施例中，电极板102可包含聚四氟乙烯(PTFE)、超导电碳黑及石墨之至少一者。上述材料可使电极板102产生更完全之化学反应，延长可携式水致动发电装置之寿命。在一些实施例中，电极板102具有可挠性。在一些实施例中，连接端104系由金属材料制成，且其经处理后以抗酸且抗碱。在一些实施例中，连接端104经处理后以抗锈蚀。在一些实施例中，连接端104系由不锈钢材料制成。
图2A及2B系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之一燃料模块之示意图。请注意图2A及2B所示组件并未按照比例绘制而仅系用于说明之目。参考图2A，燃料模块200包含具有一第一表面S1及一第二表面S2之一电极板202、一吸水片204、一软容器206、一连接端208及一导线210。
在一些实施例中，电极板202为一镁(Mg)电极板202。在一些实施例中，电极板202系由镁铝合金制成，其包含铝(Al)及镁(Mg)。在一些实施例中，电极板202中铝(Al)之成分百分比系约为2％至3％。在一些实施例中,电极板202中铝(Al)之成分百分比系约为3％至4％。在一些实施例中,电极板202中铝(Al)之成分百分比系小于5％。
参考图2A，连接端208系固定于电极板202上。在一些实施例中，连接端208系由金属材料制成，且其经处理后以抗酸及抗碱。在一些实施例中，连接端208经处理后以抗锈蚀。在一些实施例中，连接端208系由不锈钢材料制成。连接端208及导线210能够于可携式水致动发电装置内部产生化学反应时传导电流给外部电子装置。
参考图2A及2B，吸水片204系环绕电极板202且接触于第一表面S1及第二表面S2。在一些实施例中，至少一层的吸水片204设置于第一表面S1上。在一些实施例中，至少一层的吸水片204设置于第二表面S2上。在一些实施例中，三层吸水片204设置于第一表面S1上。在一些实施例中，三层吸水片204设置于第二表面S2上。
在一些实施例中，吸水片204系由吸水纸制成。吸水纸可吸收之水量为一般纸张的2.5倍。由于吸水纸极薄且具有高度吸水力，使可携式水致动发电装置相较于传统水电池可具有较小的体积。在一实施例中，吸水片204经处理后以包含钠(Na)离子。吸水片204中的钠离子可促进可携式水致动发电装置中的化学反应。进一步而言，使用者仅需要添加少量水至可携式水致动发电装置即可发电，不需要额外添加电解质。
参考图2A及2B，软容器206容纳电极板202及吸水片204。在一些实施例中，在进行化学反应时电极板202产生之废弃物会沉积于软容器206中。因此，当一使用者发现可携式水致动发电装置的发电功率下降时，使用者可轻易地以新的燃料模块200更换使用过的燃料模块200。软容器206可防止电极板202在进行化学反应时产生之废弃物污染可携式水致动发电装置中的其他组件。在一些实施例中，软容器206系以纸制成之一袋。
图3A系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之一支撑结构之示意图。请注意，图3A中所示组件并未按照比例绘制而仅系用于说明之目的。参考图3A，支撑结构300实质上为一矩形形状且包含两凹槽302及复数个洞孔304。可以设想的是，支撑结构300可具有实质上矩形以外的形状。该复数个洞孔304实质上为圆形。可以想象的是，该复数个洞孔304可具有实质上圆形以外的形状。
在一些实施例中，支撑结构300系以电性绝缘材料制成。在一些实施例中，支撑结构300系以防水材料制成。在一些实施例中，支撑结构300系以压克力(acrylic)材料或塑料材料制成。在可携式水致动发电装置进行化学反应时空气或气体可以通过复数个洞孔304。在一些实施例中，复数个洞孔304之两相邻洞孔在水平方向或垂直方向系以一相等距离配置。
图3B系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之一固持组件之示意图。请注意，图3B中所示组件并未按照比例绘制而仅系用于说明之目的。参考图3B，固持组件320包含一主体部分322、一第一端324及一第二端326。在一些实施例中，主体部分322具有可挠性且可伸展。在一些实施例中，第一端324系可拆卸地扣在一支撑结构300之凹槽302，且第二端326系可拆卸地扣在另一支撑结构300'之凹槽302。在一些实施例中，第一端324系固定于一支撑结构300之凹槽302，且第二端326系可拆卸地扣在另一支撑结构300'之凹槽302。
图4系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之分解示意图。请注意图4所示组件并未按照比例绘制而仅系用于说明之目。参考图4，可携式水致动发电装置400包含两支撑结构300及300'、一电极模块100、一燃料模块200及两固持组件320及320'。电极模块100及燃料模块200设置于两支撑结构300及300'之间。两固持组件320及320'系用来固持两支撑结构300及300'与其之间的电极模块100及燃料模块200。
在将少量水注入燃料模块200后，吸水片204吸收并储存水分于其中。吸水片204内的水作为电极板102、202进行化学反应的合适媒介。当电极板102、202的表面暴露于水时，电极板202释出阴离子(负电离子)且电极板102释出阳离子(正电离子)，阴离子与阳离子之间的相互作用产生电位差。当可携式水致动发电装置400发电时，电极板102作用为一阴极且电极板202作用为一阳极。
参考图4，固持组件320及320'之两端系可拆卸地扣在支撑结构300及300'之凹槽302。因此，当一使用者发现发电功率下降时，使用者可简单地拆卸可携式水致动发电装置400，并以一新的燃料模块200更换使用过的燃料模块200。固持组件320及支撑结构300可防止电极板102在进行化学反应时变形，亦可确保在进行化学反应时电极模块100及燃料模块200之间可保持良好接触。
图5系根据本发明之一个实施例之一可携式水致动发电装置之支撑结构及固持组件之示意图。请注意，图5中所示组件并未按照比例绘制而仅系用于说明之目的。参考图5，在一些实施例中，两固持组件320及320'之第一端324分别固定于支撑结构300'之顶部及底部，且两固持组件320及320'之第二端326系可拆卸地扣在支撑结构300之凹槽302。
虽然本发明具体的实施例已在此公开，但并不意味着本发明限于所公开的实施例。本领域中熟悉该技术之人员应可理解可以在不脱离本发明精神之情况下对这些实施例进行修改和变形。本发明意图包括落入所附请求项范围之内所有这样的修改和变形。
符号说明
100 电极模块
102 电极板
104 第一连接端
110 导线
200 燃料模块
202 电极板
204 吸水片
206 软容器
208 第二连接端
210 导线
300 支撑结构
300' 支撑结构
302 凹槽
304 洞孔
320 固持组件
320' 固持组件
322 主体部分
324 第一端
326 第二端
400 可携式水致动发电装置
S1 第一表面
S2 第二表面

Claims (20)

1.一种可携式水致动发电装置(400)，其包含：
第一支撑结构(300)；
第二支撑结构(300')；
第一电极板(102)；
第二电极板(202)，其具有第一表面(S1)及与所述第一表面(S1)相对之第二表面(S2)；
吸水片(204)，其环绕所述第二电极板(202)且接触所述第一表面(S1)及所述第二表面(S2)；及
软容器(206)，其用以容纳所述第二电极板(202)及所述吸水片(204)；
其中所述第一电极板(102)及所述软容器(206)设置于所述第一支撑结构(300)及所述第二支撑结构(300)之间。
2.如请求项1之装置，其中所述第一支撑结构(300)包含复数个洞孔(304)。
3.如请求项2之装置，其中所述第二支撑结构(300')包含复数个洞孔(304)。
4.如请求项2之装置，其中所述第一支撑结构(300)之所述复数个洞孔(304)中水平方向或垂直方向之两相邻洞孔系以相等距离配置。
5.如请求项1之装置，其进一步包含用来固持所述第一支撑结构(300)及所述第二支撑结构(300)之第一固持组件(320)及第二固持组件(320')。
6.如请求项5之装置，其中所述第一固持组件(320)之第一端(326)系固定于所述第一支撑结构(300)之顶部，且所述第二固持组件(320')之第一端(326)固定于所述第一支撑结构(300)之底部。
7.如请求项5之装置，其中所述第一固持组件(320)之第一端(326)系可拆卸地扣在所述第一支撑结构(300)之顶部之第一凹槽(302)，且所述第二固持组件(320')之第一端(326)系可拆卸地扣在所述第一支撑结构(300)之底部之第二凹槽(302)。
8.如请求项6之装置，其中所述第一固持组件(320)之第二端(324)系可拆卸地扣在所述第二支撑结构(300)之顶部之第一凹槽(302)，且所述第二固持组件(320')之第二端(324)系可拆卸地扣在所述第二支撑结构(300')之底部之第二凹槽(302)。
9.如请求项7之装置，其中所述第一固持组件(320')之第二端(324)系可拆卸地扣在所述第二支撑结构(300)之顶部之第一凹槽(302)，且所述第二固持组件(320')之第二端(324)系可拆卸地扣在所述第二支撑结构(300')底部之第二凹槽(302)。
10.如请求项5之装置，其中所述第一固持组件(320)及所述第二固持组件(320')之主体部分(322)具有可挠性。
11.如请求项1之装置，其进一步包含设置于所述第一电极板(102)上之第一连接端(104)及设置于所述第二电极板(202)上之第二连接端(208)。
12.如请求项1之装置，其中三层所述吸水片(204)系设置于所述第二电极板(202)之所述第一表面(S1)上。
13.如请求项12之装置，其中三层所述吸水片(204)系设置于所述第二电极板(202)之所述第二表面(S2)上。
14.如请求项1之装置，其中所述第一电极板(102)包含聚四氟乙烯(PTFE)、超导电碳黑、石墨之至少一者。
15.如请求项1之装置，其中所述吸水片(204)系由吸水纸制成且包含钠(Na)离子。
16.如请求项1之装置，其中所述软容器(206)系由纸制成之袋。
17.如请求项1之装置，其中所述第二电极板(202)系由镁铝合金制成，且其包含铝(Al)及镁(Mg)。
18.如请求项17之装置，其中所述第二电极板(202)中铝(Al)之成分百分比系约为2％至3％。
19.如请求项17之装置，其中所述第二电极板(202)中铝(Al)之成分百分比系约为3％至4％。
20.如请求项17之装置，其中所述第二电极板(202)中铝(Al)之成分百分比系小于5％。
CN201811478764.6A 2017-12-05 2018-12-05 可携式水致动发电装置 Pending CN110021761A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017233184A JP6563467B2 (ja) 2017-12-05 2017-12-05 携帯可能な水活性化発電装置
US15/831,612 US10763515B2 (en) 2017-12-05 2017-12-05 Portable water-activated power generating device
JP2017-233184 2017-12-05
US15/831,612 2017-12-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110021761A true CN110021761A (zh) 2019-07-16

Family

ID=67188588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811478764.6A Pending CN110021761A (zh) 2017-12-05 2018-12-05 可携式水致动发电装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110021761A (zh)
TW (2) TWM582691U (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM582691U (zh) * 2017-12-05 2019-08-21 廖國明 可攜式水致動發電裝置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3293078A (en) * 1964-02-28 1966-12-20 Electric Storage Battery Co Sea water battery and a louvered anode for use therein
US3966497A (en) * 1974-09-16 1976-06-29 Esb Incorporated Seawater battery
CN201490279U (zh) * 2009-08-27 2010-05-26 北汽福田汽车股份有限公司 电池模块
US20110048932A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Green On Demand, LLP (G.O.D.) Unit for the electrolysis of water
CN103493286A (zh) * 2011-04-18 2014-01-01 国立大学法人东北大学 镁燃料电池
TWM505064U (zh) * 2015-02-02 2015-07-11 Sung-Nien Kao 水致動發電裝置
WO2016056549A1 (ja) * 2014-10-06 2016-04-14 ワイティーエス・サイエンス・プロパティーズ・プライベート・リミテッド マグネシウム燃料体、マグネシウム空気電池、電子機器、及びマグネシウム空気電池の使用方法
JP5972488B1 (ja) * 2015-06-11 2016-08-17 三嶋電子株式会社 尿漏れ検知システム
JP2017033880A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 株式会社 巽中央経營研究所 循環式マグネシウム空気電池を用いた発電機

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI574454B (zh) * 2015-02-02 2017-03-11 高松年 水致動發電裝置
CN205944350U (zh) * 2016-04-21 2017-02-08 王志林 一种铝空气电池
TWM582691U (zh) * 2017-12-05 2019-08-21 廖國明 可攜式水致動發電裝置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3293078A (en) * 1964-02-28 1966-12-20 Electric Storage Battery Co Sea water battery and a louvered anode for use therein
US3966497A (en) * 1974-09-16 1976-06-29 Esb Incorporated Seawater battery
CN201490279U (zh) * 2009-08-27 2010-05-26 北汽福田汽车股份有限公司 电池模块
US20110048932A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Green On Demand, LLP (G.O.D.) Unit for the electrolysis of water
CN103493286A (zh) * 2011-04-18 2014-01-01 国立大学法人东北大学 镁燃料电池
WO2016056549A1 (ja) * 2014-10-06 2016-04-14 ワイティーエス・サイエンス・プロパティーズ・プライベート・リミテッド マグネシウム燃料体、マグネシウム空気電池、電子機器、及びマグネシウム空気電池の使用方法
TWM505064U (zh) * 2015-02-02 2015-07-11 Sung-Nien Kao 水致動發電裝置
JP5972488B1 (ja) * 2015-06-11 2016-08-17 三嶋電子株式会社 尿漏れ検知システム
JP2017033880A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 株式会社 巽中央経營研究所 循環式マグネシウム空気電池を用いた発電機

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ADMINROOT: "镁合金空气电池 镁盐水电池 镁电池", 《HTTP://WWW.MGLIALLOYS.COM/ARCHIVES/300.HTML》 *
胡亚男: "海水激活电池Mg-AL-Sn合金阳极材料电化学性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *

Also Published As

Publication number Publication date
TWI695534B (zh) 2020-06-01
TWM582691U (zh) 2019-08-21
TW201926774A (zh) 2019-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Nickel-hydrogen batteries for large-scale energy storage
AU2014319546B2 (en) Battery cell stack and redox flow battery
CN107017450B (zh) 铝空气电池
RU2001123687A (ru) Каталитический воздушный катод для металловоздушных аккумуляторов
CN101719556B (zh) 氧化还原液流电池的电堆结构
CN103534861A (zh) 用于可再充电蓄电池的活性材料
CN110021761A (zh) 可携式水致动发电装置
JP5385570B2 (ja) 酸性電解質を用いた電池
KR102320946B1 (ko) 슈퍼 커패시터 및 제조 방법
CN108346844B (zh) 一种金属燃料电池
CN216719998U (zh) 一种具有双层扩散层的空气电极
CN105845943B (zh) 一种铝空气电池
JP2016154106A (ja) 微生物燃料電池用アノード及び微生物燃料電池
TWI574454B (zh) 水致動發電裝置
CN108649281B (zh) 一种液态金属柔性电池及其可穿戴设备
US10541428B2 (en) Water-activated power generating device
US10763515B2 (en) Portable water-activated power generating device
RU2303840C2 (ru) Аккумуляторная батарея
JP6563467B2 (ja) 携帯可能な水活性化発電装置
CN217955982U (zh) 一种模拟假电池及模拟假电池组
CN102544565A (zh) 三环组合结构的管式固体氧化物燃料电池组
JP5913655B1 (ja) 注水式発電装置
RU191378U1 (ru) Суперконденсатор
Zhang et al. Enhancing cycling stability in NaǁZn liquid metal batteries with Fe-based foam negative current collectors
JP2023098109A (ja) レドックスキャパシタおよびレドックスキャパシタシステム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190716

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication