CN211017298U - 一种新型镁电池发电模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型镁电池发电模组，包括有正极板和发电模块，正极板与发电模块层叠设置，正极板延伸出正极导线，发电模块远离正极板的一面为负极面，负极面延伸出负极导线；发电模块包括有镁铜复合板和具有吸水作用的保液部，镁铜复合板为一体成型结构，发电模块为1个以上，1个以上的发电模块依次层叠连接，相邻的发电模块之间通过镁铜复合板电性连接，其中，靠近正极板的发电模块通过保液部与正极板连接，远离正极板的发电模块的镁铜复合板为负极面。该发电模组结构简单，组装方便，减小体积，且降低了使用成本；同时还能够加快电池的正负极之间的电流流动,使发电模组的发电量更大，电流供给更为稳定。

Description

一种新型镁电池发电模组

技术领域

本实用新型属于镁电池技术领域，特别涉及一种新型镁电池发电模组。

背景技术

近年来，利用镁离子移动的镁电池作为成本和安全性优异的电池备受关注；镁的标准电极电位低达-2.375V，在金属中，不仅较轻，而且与锂相比，安全性也高，且资源上也丰富。

例如专利文献1(日本特开2012-38666号公报)中公开有一种镁电池，具备包含镁的负极和能够保持使镁离子从负极溶出的水系电解液的保液部，保液部保持柠檬酸盐的水溶液作为水系电解液。

上述专利文献1所记载的镁电池中，柠檬酸离子和从负极溶出的镁离子络合，使氢氧化镁的溶解度增大，由此，能够抑制氧化镁的析出，进行镁的持续电解，其结果能够持续维持较大的镁电池的负极容量。

另外，专利文献2(中国授权公布号CN 105958089B)中公开有一种镁电池及包含其的发电装置，具有：壳体、包含正极及具有含有镁的负极活性物质的负极的电极部、分散介质和通过分散于分散介质而表现镁离子导电性的电解质，电极部和电介质配置于壳体的内部或者外部，在使用时，分散介质与电解质接触、混合，进行发电。

但是目前的电池及发电装置中，与正极接触的负极和水反应产生的低电势导致电流小和负极与水反应不完全；在负极、隔离膜、碳层、正极构成的多组电池及其发电装置中负极与正极不良接触导致负极与正极之间的低电流。

而且,现有的电池发电模组中,由于单体电池结构复杂，因此将多组电池层叠一起时,体积更大,占地空间大,增加了使用成本,不方便使用,因此，有必要提供一种减小体积,且能够加快正负极之间的电流流动的新型镁电池发电模组来解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种新型镁电池发电模组，体积小，大大减少了占地空间，且降低了使用成本；同时还能够加快电池的正负极之间的电流流动,使发电模组的发电量更大，电流供给更为稳定。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:

一种新型镁电池发电模组，包括有正极板和发电模块，所述正极板与发电模块层叠设置，所述正极板延伸出正极导线，所述发电模块远离正极板的一面为负极面，所述负极面延伸出负极导线；发电模块包括有镁铜复合板和具有吸水作用的保液部，所述镁铜复合板为一体成型结构，所述发电模块为1个以上，1个以上的发电模块依次层叠连接，相邻的发电模块之间通过镁铜复合板电性连接，其中，靠近正极板的发电模块通过保液部与正极板连接，远离正极板的发电模块的镁铜复合板为负极面。在本实用新型中，将正极板与多个发电模块层叠在一起形成一个整体的发电模组，能够提升输出电压，可以根据需求层叠不同数量的发电模块，操作方便；而且该新型镁电池发电模组，包括有正极板和发电模块，其中，发电模块包括有保液部和镁铜复合板，镁板与铜板一体成型制得镁铜复合板，使该发电模组结构简单，组装方便，减小体积，大大减少了占地空间，且降低了使用成本；同时还能够加快电池的正负极之间的电流流动,使发电模组的发电量更大，电流供给更为稳定；使用时，只需将正极导线与负极导线分别电性连接外部设备，将分散剂倒入发电模组内，方便镁板发生氧化还原反应，产生电子迁移，从而产生电流，电流通过正极导线与负极导线输出，对设备进行供电，镁铜复合板能够提升电池的最大输出电流。

进一步地，所述保液部包括有碳层板和隔离膜，所述碳层板与隔离膜层叠设置，靠近正极板的保液部的碳层板位于隔离膜与正极板之间，相邻发电模块的隔离膜与碳层板之间通过镁铜复合板连接。在本实用新型中，通过具有亲水性的碳层板和隔离膜的设置，能够吸附水分，方便镁板发生氧化还原反应，产生电子迁移，从而产生电流。

进一步地，所述镁铜复合板的一面为镁板，另一面为铜板，镁板与铜板一体成型连接，相邻两个发电模块之间，镁铜复合板的镁板与隔离膜紧密贴合，镁铜复合板的铜板与碳层板紧密贴合。在本实用新型中，通过一体成型的镁板与铜板的设置，能够减小层叠后的电池模组的体积，而且方便电池模组的组装，降低成本。

进一步地，所述发电模块为4个，分别为第一发电模块、第二发电模块、第三发电模块、第四发电模块，所述第一发电模块的碳层板与正极板紧密贴合，所述第一发电模块的隔离膜、镁铜复合板依次层叠设置于第一发电模块的碳层板上；所述第二发电模块的碳层板、隔离膜、镁铜复合板依次层叠设置于第一发电模块的镁铜复合板的铜板上；所述第三发电模块的碳层板、隔离膜、镁铜复合板依次层叠设置于第二发电模块的镁铜复合板的铜板上；所述第四发电模块的碳层板、隔离膜、镁铜复合板依次层叠设置于第三发电模块的镁铜复合板的铜板上。在本实用新型中，通过上述设置，能够实现电池模组的足够电压的同时，还能够减小层叠后的电池模组的体积，而且方便电池模组的组装，降低成本。

进一步地，所述新型镁电池发电模组还包括有壳体，所述正极板和发电模块设置于壳体内部或外部。在本实用新型中，通过壳体的设置能够方便该发电模组的安装以及能够起到一定的保护作用。

进一步地，所述镁铜复合板通过将镁板与铜板喷胶压制、热熔压制、或高温组成制得，喷胶压制为在镁板与铜板之间喷有胶层实现一体成型连接，热熔压制为在镁板与铜板之间压树脂膜实现一体成型连接。在本实用新型中，通过喷胶压制或热熔压制制得镁铜复合板，能够使镁铜复合板实现低电阻，牢固性，高抗冲性更好，同时通过对镁板和铜板施加压力，接触紧密，减小了镁板与铜板之间的界面阻抗，树脂膜使镁板和铜板之间电性连接，牢固复合成镁铜复合板，防止液态水或水蒸气进入镁板和铜板之间的空隙，阻止了液体与镁板的一面反应和加速液体与镁板的另一面反应，产生了高电势差，增强电流。

进一步地，所述镁铜复合板的形状呈长方形、正方形或圆形。在本实用新型中，镁铜复合板的形状可以任意选择，上述形状为比较容易实现的形状，降低生产成本。

进一步地，所述镁铜复合板的厚度为0.005mm-5mm。在本实用新型中，镁铜复合板的可以做到厚度为0.005mm-5mm之间，可以根据需求调整，将厚度设置为0.005mm能够最大程度的降低体积，方便使用和运输。

进一步地，所述正极板为含有铜和/或铁的导电金属。

本实用新型的优势在于：

相比于现有技术，在本实用新型中，将正极板与多个发电模块层叠在一起形成一个整体的发电模组，能够提升输出电压，可以根据需求层叠不同数量的发电模块，操作方便；而且该新型镁电池发电模组，包括有正极板和发电模块，其中，发电模块包括有保液部和镁铜复合板，镁板与铜板一体成型制得镁铜复合板，使该发电模组结构简单，组装方便，减小体积，大大减少了占地空间，且降低了使用成本；同时还能够加快电池的正负极之间的电流流动,使发电模组的发电量更大，电流供给更为稳定；使用时，只需将正极导线与负极导线分别电性连接外部设备，将分散剂倒入发电模组内，使镁板发生氧化还原反应，产生电子迁移，从而产生电流，电流通过正极导线与负极导线输出，对设备进行供电，镁铜复合板能够提升电池的最大输出电流。

附图说明

图1是本实用新型所实施的一种新型镁电池发电模组的结构示意图。

图2是本实用新型所实施的一种新型镁电池发电模组的镁铜复合板的结构示意图。

图3是本实用新型所实施的一种新型镁电池发电模组的镁铜复合板通过热熔压制制得的实施例示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的技术方案如下：

参见图1所示，本实用新型提供一种新型镁电池发电模组，包括有壳体1、正极板2和发电模块3，正极板2与发电模块3安装于壳体1上，正极板2与发电模块3层叠设置，正极板2延伸出正极导线4，发电模块3远离正极板2的一面为负极面5，负极面5延伸出负极导线6；发电模块3包括有镁铜复合板31和具有吸水作用的保液部，镁铜复合板31为一体成型结构，发电模块3为1个以上，1个以上的发电模块3依次层叠连接，相邻的发电模块3之间通过镁铜复合板31电性连接，其中，靠近正极板2的发电模块3通过保液部与正极板2连接，远离正极板2的发电模块3的镁铜复合板31为负极面5。

参见图2-3所示，镁铜复合板31的一面为镁板311，另一面为铜板312，镁板311与铜板312一体成型连接，相邻两个发电模块3之间，镁铜复合板31的镁板311与隔离膜33紧密贴合，镁铜复合板31的铜板312与碳层板32紧密贴合。在本实用新型中，通过一体成型的镁板311与铜板312的设置，能够减小层叠后的电池模组的体积，而且方便电池模组的组装，降低成本。

其中，保液部包括有碳层板32和隔离膜33，碳层板32与隔离膜33层叠设置，靠近正极板2的保液部的碳层板32位于隔离膜33与正极板2之间，相邻发电模块3的隔离膜33与碳层板32之间通过镁铜复合板31连接。在本实用新型中，通过具有亲水性的碳层板32和隔离膜33的设置，能够吸附水分，方便镁板311发生氧化还原反应，产生电子迁移，从而产生电流。

在本实用新型中，镁铜复合板31具有优良的导电性，牢固性和韧性，且电阻小于0.5Ω每平方厘米；将正极板2与多个发电模块3层叠在一起形成一个整体的发电模组，能够提升输出电压，可以根据需求层叠不同数量的发电模块3，操作方便；而且该新型镁电池发电模组，包括有正极板2和发电模块3，其中，发电模块3包括有保液部和镁铜复合板31，镁板311与铜板312一体成型制得镁铜复合板31，使该发电模组结构简单，组装方便，减小体积，大大减少了占地空间，且降低了使用成本；同时还能够加快电池的正负极之间的电流流动,使发电模组的发电量更大，电流供给更为稳定；使用时，只需将正极导线4与负极导线6分别电性连接外部设备，将分散剂倒入发电模组内，当前条件下，分散剂就是水，随着后续技术的改进，分散剂中添加其他材料后，能够提升电池的性能。作为应急使用，任何含有水的液体都是可以的；不加水时，不产生电流，便于长期保存；加水时，水透过碳层板32和隔离膜33与镁板311电化学反应产生电流，电流通过正极导线4与负极导线6输出，对设备进行供电，镁铜复合板31能够加大相邻发电模块3之间的电流量，从而提升电池的最大输出电流。

参见图1所示，发电模块3为4个，分别为第一发电模块10、第二发电模块20、第三发电模块30、第四发电模块40，第一发电模块10的碳层板32与正极板2紧密贴合，第一发电模块10的隔离膜33、镁铜复合板31依次层叠设置于第一发电模块10的碳层板32上；第二发电模块20的碳层板32、隔离膜33、镁铜复合板31依次层叠设置于第一发电模块10的镁铜复合板31的铜板312上；第三发电模块30的碳层板32、隔离膜33、镁铜复合板31依次层叠设置于第二发电模块20的镁铜复合板31的铜板312上；第四发电模块40的碳层板32、隔离膜33、镁铜复合板31依次层叠设置于第三发电模块30的镁铜复合板31的铜板312上。在本实用新型中，通过第四发电模块40、第三发电模块30、第二发电模块20和第一发电模块10的镁铜复合板31将电流传递给正极板2，通过上述设置，能够实现电池模组的足够电压的同时，还能够减小层叠后的电池模组的体积，而且方便电池模组的组装，降低成本。

其中，镁铜复合板31通过将镁板311与铜板312喷胶压制或热熔压制制得，其中，镁板311为镁单质，铜板312为铜单质，如图2所示，喷胶压制为在镁板311与铜板312之间喷有胶层实现一体成型连接，喷胶厚度为0.01um-20um；

如图3所示，热熔压制为在镁板311与铜板312之间压树脂膜313实现一体成型连接。树脂膜313厚度：5um-25um，树脂膜313包含：导电树脂膜和绝缘多孔树脂膜。

在本实用新型中，通过喷胶压制或热熔压制制得镁铜复合板31，能够使镁铜复合板31实现低电阻，牢固性，高抗冲性更好，同时通过对镁板311和铜板312施加压力，接触紧密，减小了镁板与铜板之间的界面阻抗，镁铜复合板31还可以通过真空轧制等一次成型制得；树脂膜313使镁板311和铜板312之间电性连接，牢固复合成镁铜复合板31，防止液态水或水蒸气进入镁板311和铜板312之间的空隙，阻止了液体与镁板311的一面反应和加速液体与镁板311的另一面反应，产生了高电势差，增强电流。

镁铜符合板的制作，可以以胶粘、压合、镶嵌等办法，都可以制得。

其中，镁铜复合板31的形状呈长方形、正方形或圆形。在本实用新型中，镁铜复合板31的形状可以任意选择，上述形状为比较容易实现的形状，降低生产成本。

其中，镁铜复合板31的厚度为0.005mm-5mm。在本实用新型中，镁铜复合板31的可以做到厚度为0.005mm-5mm之间，可以根据需求调整，将厚度设置为0.005mm能够最大程度的降低体积，方便使用和运输。

其中，正极板2为含有铜和/或铁的导电金属。

在本实用新型中，隔离膜所采用的材料具体为具有低电阻、易吸水阻止碱性溶液扩散的特点的材料，将其运用至本实用新型中，能够使该发电模组的发电量更大，电流供给更为稳定。

在本实用新型中，碳层板所采用的材料为具有低电阻、易吸水、吸氧气、电离水特性的材料，将其运用至本实用新型中，能够使该发电模组的发电量更大，电流供给更为稳定。

本实用新型的优势在于：

相比于现有技术，在本实用新型中，将正极板与多个发电模块层叠在一起形成一个整体的发电模组，能够提升输出电压，可以根据需求层叠不同数量的发电模块，操作方便；而且该新型镁电池发电模组，包括有正极板和发电模块，其中，发电模块包括有保液部和镁铜复合板，镁板与铜板一体成型制得镁铜复合板，使该发电模组结构简单，组装方便，减小体积，大大减少了占地空间，且降低了使用成本；同时还能够加快电池的正负极之间的电流流动,使发电模组的发电量更大，电流供给更为稳定；使用时，只需将正极导线与负极导线分别电性连接外部设备，将液体倒入发电模组内，方便镁板发生氧化还原反应，产生电子迁移，从而产生电流，电流通过正极导线与负极导线输出，对设备进行供电，镁铜复合板能够提升电池的最大输出电流。

以上列举了本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型镁电池发电模组，其特征在于包括有正极板和发电模块，所述正极板与发电模块层叠设置，所述正极板延伸出正极导线，所述发电模块远离正极板的一面为负极面，所述负极面延伸出负极导线；发电模块包括有镁铜复合板和具有吸水作用的保液部，所述镁铜复合板为一体成型结构，所述发电模块为1个以上，1个以上的发电模块依次层叠连接，相邻的发电模块之间通过镁铜复合板电性连接，其中，靠近正极板的发电模块通过保液部与正极板连接，远离正极板的发电模块的镁铜复合板为负极面。

2.根据权利要求1所述的新型镁电池发电模组，其特征在于所述保液部包括有碳层板和隔离膜，所述碳层板与隔离膜层叠设置，靠近正极板的保液部的碳层板位于隔离膜与正极板之间，相邻发电模块的隔离膜与碳层板之间通过镁铜复合板连接。

3.根据权利要求2所述的新型镁电池发电模组，其特征在于所述镁铜复合板的一面为镁板，另一面为铜板，镁板与铜板一体成型连接，相邻两个发电模块之间，镁铜复合板的镁板与隔离膜紧密贴合，镁铜复合板的铜板与碳层板紧密贴合。

4.根据权利要求3所述的新型镁电池发电模组，其特征在于所述发电模块为4个，分别为第一发电模块、第二发电模块、第三发电模块、第四发电模块，所述第一发电模块的碳层板与正极板紧密贴合，所述第一发电模块的隔离膜、镁铜复合板依次层叠设置于第一发电模块的碳层板上；所述第二发电模块的碳层板、隔离膜、镁铜复合板依次层叠设置于第一发电模块的镁铜复合板的铜板上；所述第三发电模块的碳层板、隔离膜、镁铜复合板依次层叠设置于第二发电模块的镁铜复合板的铜板上；所述第四发电模块的碳层板、隔离膜、镁铜复合板依次层叠设置于第三发电模块的镁铜复合板的铜板上。

5.根据权利要求1所述的新型镁电池发电模组，其特征在于所述新型镁电池发电模组还包括有壳体，所述正极板和发电模块设置于壳体内部或外部。

6.根据权利要求3所述的新型镁电池发电模组，其特征在于所述镁铜复合板通过将镁板与铜板喷胶压制或热熔压制制得，喷胶压制为在镁板与铜板之间喷有胶层实现一体成型连接，热熔压制为在镁板与铜板之间压树脂膜实现一体成型连接。

7.根据权利要求1所述的新型镁电池发电模组，其特征在于所述镁铜复合板的形状呈长方形、正方形或圆形。

8.根据权利要求1所述的新型镁电池发电模组，其特征在于所述镁铜复合板的厚度为0.005mm-5mm。

9.根据权利要求1所述的新型镁电池发电模组，其特征在于所述正极板为含有铜和/或铁的导电金属。

Images