CN110061262A - 一种合成金属燃料发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合成金属燃料发电装置，具体涉及蓄电池领域，包括电池壳体，所述电池壳体内部固定设有隔板，所述隔板一侧设有体外循环机构；所述体外循环机构包括电解液冷却器，所述电解液冷却器一侧设有第一连接管以及另一侧设有第二连接管，所述第二连接管端部设有电解液储箱，所述电解液储箱底部设有第三连接管，所述第三连接管底端设有离心沉淀器，所述离心沉淀器内部设有多孔离心内胆。本发明利用体外循环机构对发电过程中使用后的电解液进行离心沉淀，进而分离中电解液中的负产物以及废气，并将其排出，从而避免负产物与废气堆积在电池壳体内部，相较于现有技术，发电效率更高，使用效果更好。

Description

一种合成金属燃料发电装置
技术领域
本发明涉及蓄电池技术领域，更具体地说，本发明涉及一种合成金属燃料发电装置。
背景技术
电池是将化学能转化成电能的装置，利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。
专利申请公布号CN 108963390 A的发明专利公开了一种金属燃料电池装置，包括：电池壳体、安装板、金属电极、空气电极和电路板。安装板设在电池壳体内，安装板与电池壳体之间限定出相互隔开的反应仓和安装腔，反应仓内适于填充电解液，金属电极与电池壳体相连且位于反应仓内，空气电极设在安装板上且位于反应仓内，空气电极与金属电极间隔开，电路板设在安装板上且位于安装腔内，金属电极通过第一导电件与电路板相连，空气电极通过第二导电件与电路板相连。根据该发明的金属燃料电池装置，结构简单，成本低。
但是其在实际使用时，仍旧存在一些缺点，如缺乏必要的发电装置体外循环机构，因此其在发电过程中产生的负产物会堆积在电池内部，进而导致其发电效率降低，影响其使用效果。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种合成金属燃料发电装置，通过设有体外循环机构，以便于利用体外循环机构对发电过程中使用后的电解液进行离心沉淀，进而分离中电解液中的负产物以及废气，并将其排出，从而避免负产物与废气堆积在电池壳体内部，相较于现有技术，发电效率更高，使用效果更好，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种合成金属燃料发电装置，包括电池壳体，所述电池壳体内部固定设有隔板，所述隔板一侧设有体外循环机构；
所述体外循环机构包括电解液冷却器，所述电解液冷却器一侧设有第一连接管以及另一侧设有第二连接管，所述第二连接管端部设有电解液储箱，所述电解液储箱底部设有第三连接管，所述第三连接管底端设有离心沉淀器，所述离心沉淀器内部设有多孔离心内胆，所述多孔离心内胆侧面设有第四连接管，所述第四连接管端部设有循环泵，所述循环泵侧面设有第五连接管，所述第五连接管贯穿设于隔板上。
在一个优选地实施方式中，所述第一连接管顶部设有空气输入管，所述电解液储箱顶部设有第一废气出口。
在一个优选地实施方式中，所述电池壳体侧壁上贯穿设有第二废气出口与废料排出口，所述废料排出口设于第二废气出口底部。
在一个优选地实施方式中，所述电池壳体侧壁上固定设有侧板，所述侧板设于隔板另一侧，所述侧板之间设有电极片组，所述电极片组包括多个正极片机构与多个负极片机构，多个所述正极片机构与多个负极片机构交错设置。
在一个优选地实施方式中，所述负极片机构包括负极片本体，所述负极片本体内部嵌套设有铝合金微粒，所述负极片本体由锌合金制成。
在一个优选地实施方式中，所述负极片机构还包括第一集电层，所述第一集电层固定设有负极片本体顶部，所述第一集电层顶部固定设有第一极性柱。
在一个优选地实施方式中，所述正极片机构包括正极片本体，所述正极片本体由非金属复合材料制成，所述正极片本体顶部固定设有第二集电层，所述第二集电层顶部固定设有第二极性柱。
在一个优选地实施方式中，所述电池壳体内部填充有电解液。
在一个优选地实施方式中，所述电池壳体底部固定设有底板以及顶部固定设有电池盖，所述电池盖顶部固定设有正极接头与负极接头，所述负极接头设于正极接头一侧，所述电机壳体外侧固定设有多个散热翅片。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过设有体外循环机构，以便于利用体外循环机构对发电过程中使用后的电解液进行离心沉淀，进而分离中电解液中的负产物以及废气，并将其排出，从而避免负产物与废气堆积在电池壳体内部，相较于现有技术，发电效率更高，使用效果更好；
2、由于铝合金微粒嵌套设于负极片本体内部，因此在反应时，负极片本体会首先进行反应，当负极片本体表面被全部反应后，负极片本体内部铝合金微粒露出，此时负极片本体与铝合金微粒同时参加电化学反应产生电能，而当停止供电时，电解液中游离的负极片本体的分子再次吸附在负极片本体的表面，进而使得负极片本体恢复成原状，此时负极片本体再度对铝合金微粒进行包裹，由于负极片本体包裹在铝合金微粒外侧，所以在不工作时，铝合金微粒无法与电解液产生接触，因此铝合金微粒不会发生自耗电的情况，进而使得本发明可以做到大功率发电的同时还可以增加发电装置的重量容量比；
3、通过设有多个散热翅片，以便于利用散热翅片可以将电池盖上的热量进行吸收，然后进行快速释放，进而降低本发明的整体温度，避免因温度原因影响本发明内部元件的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体内部结构示意图。
图2为本发明的体外循环机构结构示意图。
图3为本发明的负极片机构结构示意图。
图4为本发明的正极片机构结构示意图
图5为本发明的整体外部结构示意图。
图6为本发明的散热翅片立体结构示意图。
附图标记为：1电池壳体、2电极片组、3负极片机构、4正极片机构、5负极片本体、6铝合金微粒、7第一集电层、8第一极性柱、9正极片本体、10第二集电层、11第二极性柱、12侧板、13电解液、14隔板、15体外循环机构、16电解液冷却器、17第一连接管、18空气输入管、19第二连接管、20电解液储箱、21第三连接管、22离心沉淀器、23多孔离心内胆、24第四连接管、25循环泵、26第五连接管、27第一废气出口、28第二废气出口、29废料排出口、30底板、31电池盖、32正极接头、33负极接头、34散热翅片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如附图1与附图2所示的一种合成金属燃料发电装置，包括电池壳体1，所述电池壳体1内部固定设有隔板14，所述隔板14一侧设有体外循环机构15；
所述体外循环机构15包括电解液冷却器16，所述电解液冷却器16一侧设有第一连接管17以及另一侧设有第二连接管19，所述第二连接管19端部设有电解液储箱20，所述电解液储箱20底部设有第三连接管21，所述第三连接管21底端设有离心沉淀器22，所述离心沉淀器22内部设有多孔离心内胆23，所述多孔离心内胆23侧面设有第四连接管24，所述第四连接管24端部设有循环泵25，所述循环泵25侧面设有第五连接管26，所述第五连接管26贯穿设于隔板14上；
所述第一连接管17顶部设有空气输入管18，所述电解液储箱20顶部设有第一废气出口27；
所述电池壳体1侧壁上贯穿设有第二废气出口28与废料排出口29，所述废料排出口29设于第二废气出口28底部；
所述电池壳体1内部填充有电解液13。
具体实施方式为：循环泵25通过第五连接管26将电解液13吸入，同时通过第四连接管24将其输入到离心沉淀器22内部的多孔离心内胆23中，离心沉淀器22对电解液13中的负产物进行分离沉淀，产生的废气则由第三连接管21进入到电解液储箱20中，再由电解液储箱20上的第一废气出口27排出后，经过第二废气出口28进入大气，分离后的电解液13同步由第三连接管21进入到电解液储箱20，再由电解液储箱20侧面的第二集电层10进入到体外循环机构15中被冷却，然后再由第一连接管17被回输到原先位置，同时外界新鲜空气也由空气输入管18进入到第一连接管17中，同分离后的电解液13共同进入，分离出的副产物则由离心沉淀器22被排出，最终由电池壳体1侧面的废料排出口29流出，本发明通过设有体外循环机构15，以便于利用体外循环机构15对发电过程中使用后的电解液13进行离心沉淀，进而分离中电解液13中的负产物以及废气，并将其排出，从而避免负产物与废气堆积在电池壳体1内部，相较于现有技术，发电效率更高，使用效果更好。
如附图1、附图3和附图4所示的一种合成金属燃料发电装置，还包括侧板12，所述侧板12固定设于电池壳体1侧壁上，所述侧板12设于隔板14另一侧，所述侧板12之间设有电极片组2，所述电极片组2包括多个正极片机构4与多个负极片机构3，多个所述正极片机构4与多个负极片机构3交错设置；
所述负极片机构3包括负极片本体5，所述负极片本体5内部嵌套设有铝合金微粒6，所述负极片本体5由锌合金制成；
所述负极片机构3还包括第一集电层7，所述第一集电层7固定设有负极片本体5顶部，所述第一集电层7顶部固定设有第一极性柱8；
所述正极片机构4包括正极片本体9，所述正极片本体9由非金属复合材料制成，所述正极片本体9顶部固定设有第二集电层10，所述第二集电层10顶部固定设有第二极性柱11。
具体实施方式为：外界氧气由空气输入管18进入第一连接管17，再由第一连接管17进入到电池壳体1内部，负极片机构3在正极片机构4的催化作用下，吸收空气中的氧，经过理化反应产生电能，负极片机构3中的负极片本体5与铝合金微粒6消耗完之后，只要及时进行更换，即可实现持续发电；
具体的工作过程如下：将负极片机构3中的负极片本体5以M表示，在氧气的作用下，与电解液13中的导电介质生成氢氧化合物同时放出电子，放出的电子经过集电层收集起来，通过导线引出发电，供给使用。
综上所述，整个工作过程是：
在上述的工作过程中，由于铝合金微粒6嵌套设于负极片本体5内部，因此在反应时，负极片本体5会首先进行反应，当负极片本体5表面被全部反应后，负极片本体5内部铝合金微粒6露出，此时负极片本体5与铝合金微粒6同时参加电化学反应产生电能，而当停止供电时，电解液13中游离的负极片本体5的分子再次吸附在负极片本体5的表面，进而使得负极片本体5恢复成原状，此时负极片本体5再度对铝合金微粒6进行包裹，由于负极片本体5包裹在铝合金微粒6外侧，所以在不工作时，铝合金微粒6无法与电解液13产生接触，因此铝合金微粒6不会发生自耗电的情况，进而使得本发明可以做到大功率发电的同时还可以增加发电装置的重量容量比。
如附图4与附图5所示的一种合成金属燃料发电装置，还包括散热翅片34，所述散热翅片34固定设于电机壳体1外侧，所述散热翅片34设有多个。
具体实施方式为：通过设有多个散热翅片34，以便于当本发明工作时，散热翅片34可以将电池盖31上的热量进行吸收，然后进行快速释放，进而降低本发明的整体温度，避免因温度原因影响本发明内部元件的使用寿命。
本发明工作原理：
参照说明书附图1与附图2，本发明通过设有体外循环机构15，以便于利用体外循环机构15对发电过程中使用后的电解液13进行离心沉淀，进而分离中电解液13中的负产物以及废气，并将其排出，从而避免负产物与废气堆积在电池壳体1内部，相较于现有技术，发电效率更高，使用效果更好；
参照说明书附图1、附图3和附图4，由于铝合金微粒6嵌套设于负极片本体5内部，因此在反应时，负极片本体5会首先进行反应，当负极片本体5表面被全部反应后，负极片本体5内部铝合金微粒6露出，此时负极片本体5与铝合金微粒6同时参加电化学反应产生电能，而当停止供电时，电解液13中游离的负极片本体5的分子再次吸附在负极片本体5的表面，进而使得负极片本体5恢复成原状，此时负极片本体5再度对铝合金微粒6进行包裹，由于负极片本体5包裹在铝合金微粒6外侧，所以在不工作时，铝合金微粒6无法与电解液13产生接触，因此铝合金微粒6不会发生自耗电的情况，进而使得本发明可以做到大功率发电的同时还可以增加发电装置的重量容量比；
参照说明书附图4与附图5，通过设有多个散热翅片34，以便于利用散热翅片34可以将电池盖31上的热量进行吸收，然后进行快速释放，进而降低本发明的整体温度，避免因温度原因影响本发明内部元件的使用寿命。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种合成金属燃料发电装置，包括电池壳体(1)，其特征在于：所述电池壳体(1)内部固定设有隔板(14)，所述隔板(14)一侧设有体外循环机构(15)；
所述体外循环机构(15)包括电解液冷却器(16)，所述电解液冷却器(16)一侧设有第一连接管(17)以及另一侧设有第二连接管(19)，所述第二连接管(19)端部设有电解液储箱(20)，所述电解液储箱(20)底部设有第三连接管(21)，所述第三连接管(21)底端设有离心沉淀器(22)，所述离心沉淀器(22)内部设有多孔离心内胆(23)，所述多孔离心内胆(23)侧面设有第四连接管(24)，所述第四连接管(24)端部设有循环泵(25)，所述循环泵(25)侧面设有第五连接管(26)，所述第五连接管(26)贯穿设于隔板(14)上。
2.根据权利要求1所述的一种合成金属燃料发电装置，其特征在于：所述第一连接管(17)顶部设有空气输入管(18)，所述电解液储箱(20)顶部设有第一废气出口(27)。
3.根据权利要求1所述的一种合成金属燃料发电装置，其特征在于：所述电池壳体(1)侧壁上贯穿设有第二废气出口(28)与废料排出口(29)，所述废料排出口(29)设于第二废气出口(28)底部。
4.根据权利要求1所述的一种合成金属燃料发电装置，其特征在于：所述电池壳体(1)侧壁上固定设有侧板(12)，所述侧板(12)设于隔板(14)另一侧，所述侧板(12)之间设有电极片组(2)，所述电极片组(2)包括多个正极片机构(4)与多个负极片机构(3)，多个所述正极片机构(4)与多个负极片机构(3)交错设置。
5.根据权利要求4所述的一种合成金属燃料发电装置，其特征在于：所述负极片机构(3)包括负极片本体(5)，所述负极片本体(5)内部嵌套设有铝合金微粒(6)，所述负极片本体(5)由锌合金制成。
6.根据权利要求4所述的一种合成金属燃料发电装置，其特征在于：所述负极片机构(3)还包括第一集电层(7)，所述第一集电层(7)固定设有负极片本体(5)顶部，所述第一集电层(7)顶部固定设有第一极性柱(8)。
7.根据权利要求4所述的一种合成金属燃料发电装置，其特征在于：所述正极片机构(4)包括正极片本体(9)，所述正极片本体(9)由非金属复合材料制成，所述正极片本体(9)顶部固定设有第二集电层(10)，所述第二集电层(10)顶部固定设有第二极性柱(11)。
8.根据权利要求1所述的一种合成金属燃料发电装置，其特征在于：所述电池壳体(1)内部填充有电解液(13)。
9.根据权利要求1所述的一种合成金属燃料发电装置，其特征在于：所述电池壳体(1)底部固定设有底板(30)以及顶部固定设有电池盖(31)，所述电池盖(31)顶部固定设有正极接头(32)与负极接头(33)，所述负极接头(33)设于正极接头(32)一侧，所述电机壳体(1)外侧固定设有多个散热翅片(34)。
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