CN2098784U

CN2098784U - 金属-空气-海水组合电源

Info

Publication number: CN2098784U
Application number: CN 91205341
Authority: CN
Inventors: 朱兆欣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-01
Filing date: 1991-04-01
Publication date: 1992-03-11

Abstract

本实用新型涉及一种金属—空气—海水的组合电源，其特征在于阳极为一种活泼金属，阴极为炭，空气中的氧化去极化剂而构成。本实用新型采用敞口式单节海水电池，经过升压电路，可将单节电池的电压升高至4～300V，可以直接供氙灯或氖灯发光。对升压后的电压可以在控制电路控制之下而送出脉冲电压。本电池在海中使用时，阴极和阳极均浸入海水中，利用海水为电解质可谓是物美价廉，故本实用新型的电源系统成本低，用途广，实用和经济。

Description

本实用新型涉及一种化学电源，是以一种活泼金属为阳极，以炭作阴极，以空气中的氧化去极化剂而构成的。

目前，在海洋是需用电源的设备很多，如各种浮标、信号灯等。而常规的电池，如锌锰、锌银、锌空气、锂电池等，价格贵，体积大，而且比能量低。如果用铅酸、镍镉等充电电池，则需要充电系统，一般的充电系统如风力、波浪能、太阳能等，结构复杂，笨重、价格贵。再有目前的化学电源都会对周围的环境产生程序不等的环境污染。在美国专利462648上公开的金属－空气电池，为了获得较高的电压，用多节电池串联，当电池浸在海水中时，串联的电池相互隔离成为难题，在每节电池的进水口上，海水构成回路，造成漏电，从而影响了电池的效率。

为了避免上述现有技术的不足之处，本实用新型提出了一种在单节金属－空气－海水电池上，经过直流升压电路而得到高压的组合电源。

本实用新型的特征在于电池（1）的电压经过直流升压电路（2），将单节电池的电压升高至4～300V，可以直接供氙灯或氖灯发光，还可以供给蓄电池充电，以保证大电流设备工作的需要。对升压后的电压可以由控制电路（3）控制其输出电压而供负载（4）使用。

金属－空气－海水电池（1）是采用了敞口式单节海水电池，其特征是在腔体的下部装有阴极板。该阴极板要选用防水、透气、导电性能好的炭材料，在腔体的上部装有防水透气膜，该膜能阻止腔体外的电解质渗入，同时，保证空气的流通，既保证了腔体的浮力，同时又供给电池工作所需要的氧气。阳极板和带有阴极的腔体共同装入有孔的容器中，在海上使用时，两极均浸在海水中，阴极的一面浸在海水中另一面的腔体内充满着空气。

电解质可以用盐水。

直流升压电路可以由B₁、BG₁、R₁、D₁组成。

控制电路可以由BG₂、D₂、D₃、R₂、R₃及W₁组成。

附图说明：

图一：原理框图

1－电池 2－升压电路 3－控制电路 4－负载

图二：实施例原理图

图三：实施例图

5－电灯 6－电子电路盒 7－浮子 8－防水透气膜 9－阴极板 10－外壳 11－阳极板 12－空气室

现结合实施例（附图三）对本实用新型作进一步描述。

本实施例是一种海洋电池灯，本实施例中，阳极采用铝板，阴极采用多孔炭板。海水为电解质。灯体为一园柱形，中心为铝阳极11，外圈是炭阴极9，中间留有空隙，当灯被放置海上时，海水充满空隙，使阳极和阴极的一面浸在电解质中；而阴极的另一面为空气室12，防水透气膜8阻止电解质进入空气室。浮子7使灯具能浮在水面上，浮子的上端有透气孔，孔的上部是电子电路盒6，最上部是灯5。工作时，铝阳极和炭阴极均浸在海水或盐水中，由浮子7保证灯浮水面上，阴极板的另一面对着空气，空气通过灯体在水面以上的防水透气膜8，工作时铝被氧化而放出电子，在阴极板上获得电子，其反应式为：4Al＋3O₂＋6H₂O＝4Al（OH）₃。由电池产生的电流供给电子电路2，在电子电路盒中放置了升压电路和控制电路，直流升压电路是由三极管BG₁＝3DG2500、二极管D₁＝1N4004、电阻R₁＝1KΩ和变压器B₁组成，其功能是将单节电池产生的电压经放大电路和变压器B₁升高到220V；控制电路是由BG₂＝3DG6、二极管D₂＝1N4007、R₂＝R₃＝10K、电位器W₁＝5DK、以及稳压管D₃组成，其功能是控制直流升压电路的电压以脉冲形式送出，使负载即灯断闪光。

本实用新型提供组合源比现有技术有如下优点：

金属－空气－海水电池，由于以空气中的氧化去极化剂，以海水为电解质，其发电量受外界影响小，能白天黑夜，一年四季不停地工作。由于阴极活性物质取自空气，电解质来自海水，而铝的比容量很高为2.98AⅡ／g，是锌的3倍，所以铝－空气－海水电池，比锌锰、锌银、锂电池高出许多，约比锌银是池高10倍，比锌锰电池高20～50倍。

另外从成本上算，发出同样能量，金属空气电池只是常规电池的10～20分之一。

金属－空气电池的反应产物无毒无味如铝是Al（OH）₃、镁是Mg（OH）₂、锌是Zn（OH）₂。对环境无污染，这对生态平衡、保护环境有着深远的意义。

金属－空气电池在没有浸入电解质中激活前能无限期储存，这对于救生用、备战用的信号灯、无线电信标等常备用品，但又不知何时使用的电子装置是非常实用和经济的。

Claims

1、本实用新型涉及一种金属-空气-海水组合电源，其特征在于金属-空气-海水电池(1)联接可提高电压的电子直流升压电路(2)。

2、如权利要求1所述的金属－空气－海水组合电源，其特征在于电子直流升压电路（2）后联接电压控制电路（3），控制电路（3）的后面联接负载（4）。

3、如权利要求1、2所述的金属－空气－海水组合电源，其特征在于金属－空气－海水电池的结构是在一个腔体的下部装有防水透气、导电性能好的阴极板，上部装有能使腔体外的水无法渗入，空气可以流通的防水透气膜，阳极板和带有阴极板的腔体共同浸在溶液中。

4、如权利要求3所述的金属－空气－海水组合电源，其特征在于电解质是海水或盐水。

5、如权利要求1所述的金属－空气－海水组合电源，其特征在于电池（1）是由单节组成。