CN220272577U - 一种光充电一体化电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种光充电一体化电池，包括光电正极件、电解质层、负极层组和基座，所述光电正极件包括导电基底和光电正极层组，所述导电基底的底部设有导电面，所述光电正极层组涂覆于导电面上；所述基座设有导电基槽，所述导电基槽的底壁上设有导电槽，所述电解质层和负极层组均设于导电槽内；所述导电基底嵌于导电基槽内，且所述导电面和导电槽相对应设置，所述光电正极层组通过电解质层与负极层组连接。采用本实用新型，结构稳定、可靠，组装成功率高，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种光充电一体化电池。
背景技术
现有太阳能电池只能提供当即使用的电，如果要储存光生电能，则需要太阳能电池、电化学电池和变压器的组合。然而，现有太阳能电池的光生电能供给220V生活用电仍未富余，应该将之用在使用效率最高的电压用途上，而不是以牺牲转化效率为代价来变压给电池充电。即使太阳能电池产能过剩，当前的电池发展水平在夜晚完全承担供电任务也面临着安全、再度变压浪费的问题。要达到光生电能既能直接供电，又能将闲暇未用的产能高效储存，以供夜晚接替供电，以染料敏化电极型太阳能电池为基础研发的光充电一体化电池是比较接近的思路。
但是，现有的光充电一体化电池采用两块FTO玻璃，将其他光电材料等放置在两块FTO玻璃之间。因为玻璃比较光滑，也不好固定，不便于材料的置入和连接等，组装困难，难度大，组装成功率低，组装好的电池结构不稳定。而且，FTO玻璃成本高，用此种方法，无光照面也放置FTO玻璃是浪费的。此外，还要将两块FTO玻璃相互压紧，保证电池的内部压力。现有是采用点压力的方式对其中一块FTO玻璃局部施加压力来实现的，但是这种点压力的方式使FTO玻璃局部受力，整体受力不均匀，影响电池内部压力，也容易弄坏FTO玻璃。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种光充电一体化电池，结构稳定、可靠，组装成功率高，成本低。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光充电一体化电池，包括光电正极件、电解质层、负极层组和基座，所述光电正极件包括导电基底和光电正极层组，所述导电基底的底部设有导电面，所述光电正极层组涂覆于导电面上；
所述电解质层包括隔膜和电解液；所述基座设有导电基槽，所述导电基槽的底壁上设有导电槽，所述电解质层和负极层组均设于导电槽内；所述导电基底嵌于导电基槽内，且所述导电面和导电槽相对应设置，所述光电正极层组通过电解质层与负极层组连接。
作为上述方案的改进，所述基座为导电材料。
作为上述方案的改进，所述光电正极层组包括导电层、光吸收层和正极层，所述导电基底、导电层、光吸收层和正极层依次连接。
作为上述方案的改进，所述负极层组包括导电垫层和负极层，所述正极层、电解质层、导电垫层和负极层依次连接。
作为上述方案的改进，所述导电基底为FTO导电玻璃；
所述导电层为二氧化钛浆料层；
所述光吸收层为N719染料层；
所述正极层为硫正极浆料层；
所述导电垫层为泡沫镍层；
所述负极层为锂片；
所述电解质层为隔膜层，所述隔膜层上设有电解液。
作为上述方案的改进，所述导电基槽内覆盖有绝缘件，所述绝缘件上设有与导电槽相对应设置的第一通孔；所述导电基底覆盖于绝缘件上。
作为上述方案的改进，所述绝缘件表面涂覆有密封胶体。
作为上述方案的改进，还包括导电条，所述导电条置于光电正极层组和绝缘件之间，并伸出导电基槽外。
作为上述方案的改进，所述导电基底的顶部设有压板，所述压板覆盖于导电基底；
所述压板上设有第二通孔，所述第二通孔和导电面相对应设置。
作为上述方案的改进，还包括压紧组件，所述压紧组件包括套架和压紧件，所述套架套设于基座外，所述压紧件和套架活动连接，以使压紧件和压板抵触。
实施本实用新型，具有如下有益效果：
1、本实用新型光充电一体化电池采用基座替代现有的一块导电基底例如导电玻璃，节省成本。
2、基座上设有导电基槽，导电基底可放置在导电基槽内。导电基槽内还设有导电槽，负极层组设于导电槽内并与导电基底上的光电正级层组连接。导电基槽对导电基底起到限位的作用，导电槽对负极层组起到限位的作用，有效地保证电池整体结构的稳定性和可靠性，也使组装简单、容易，组装成功率高。
3、本实用新型还设有压板，压板覆盖于导电基底表面，压紧件挤压于压板表面，通过压板向导电基底施压，使导电基底均匀受力，以更好地保护导电基底，提高了组装的成功率。另外，还极大地提高了压力上限。
附图说明
图1是本实用新型光充电一体化电池的结构示意图；
图2是图1的分解图；
图3是图1光电正极件的结构示意图；
图4是图1压紧组件的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。
参见图1-4，本实用新型公开了一种光充电一体化电池，包括光电正极件、电解质层8、负极层组和基座5，所述光电正极件包括导电基底1和光电正极层组，所述导电基底1的底部设有导电面1a，所述光电正极层组涂覆于导电面1a上。
所述基座5设有导电基槽51，所述导电基槽51的底壁上设有导电槽52，所述电解质层8和负极层组均设于导电槽52内；所述导电基底1嵌于导电基槽51内，且所述导电面1a和导电槽52相对应设置，所述光电正极层组通过电解质层8与负极层组连接。
本实用新型光充电一体化电池采用基座替代现有的一块导电基底例如导电玻璃，节省成本。基座上设有导电基槽，导电基底可放置在导电基槽内。导电基槽内还设有导电槽，负极层组设于导电槽内并与导电基底上的光电正级层组连接。导电基槽对导电基底起到限位的作用，导电槽对负极层组起到限位的作用，有效地保证电池整体结构的稳定性和可靠性，也使组装简单、容易，组装成功率高。
优选地，所述基座5为导电材料。更佳地，所述导电材料为铜，但不以此为限。
优选地，所述导电基槽51的形状为方形，所述导电槽52的形状为圆形。
其中，如图2-3所示，所述光电正极层组包括导电层2、光吸收层3和正极层4，所述导电基底1、导电层2、光吸收层3和正极层4依次连接。所述负极层组包括导电垫层6和负极层7，所述正极层4、电解质层8、导电垫层6和负极层7依次连接。
具体的，所述导电基底1为FTO导电玻璃，其厚度为1-1.5mm。所述导电层2为二氧化钛浆料层。所述光吸收层3为N719染料层。所述正极层4为硫正极浆料层。所述导电垫层6为泡沫镍层。所述负极层7为锂片。所述电解质层8为隔膜层，所述隔膜层上设有电解液。更具体的，所述隔膜层为锂隔膜，所述电解液为锂硫电解液。
本实用新型通过在导电玻璃上逐层添加光电极材料和正极材料，将N719染料敏化太阳能电池和锂硫二次电池制成一体化器件，同时具有光转化为电和储存电能的作用，并且可同时做到直接使用光生电能和无需变压就储能的效果。光生电能通过光生载流子参与电化学反应的方式直接储存，没有变压损耗，提高储存电能的效率。其中，染料敏化太阳能电池可以把太阳能转化为电能，N719染料是钌金属配合物染料，吸收光，产生光生电子空穴，电子被二氧化钛吸收，空穴被硫吸收，电子空穴一分开就把太阳能转化为电能。然后，电子从二氧化钛经过外电路去锂片，电子储存在锂片，空穴存储在硫，就实现了电能的储存。本实用新型的具体组装方法可采用现有技术，在此不再详细介绍。
为了使正负极隔离，优选地，所述导电基槽51内覆盖有绝缘件（图中未示），所述绝缘件上设有与导电槽52相对应设置的第一通孔（图中未示）；所述导电基底1覆盖于绝缘件上。所述绝缘件为绝缘胶布。绝缘胶布覆盖在导电基槽51表面，仅留有第一通孔，使光电正极层组通过电解质层与导电槽内的负极层组连接。
为了有更好的密封效果，更佳地，所述绝缘件表面涂覆有密封胶体（图中未示）。所述密封胶体为中性硅酮结构胶，但不以此为限。中性硅酮结构胶用于密封，隔绝空气。
优选地，如图1-2所示，所述导电基底1的顶部设有压板10，所述压板10覆盖于导电基底1；所述压板10上设有第二通孔101，所述第二通孔101和导电面1a相对应设置。具体的，所述导电基底1和压板10相适配，压板10压于导电基底1表面，使导电基底1均匀受力，使光电正极层组、电解质层和负极层组连接紧密，也提高电池内部压力。第二通孔的设计是保证阳光可以照射在光电正极层组上，从而保证光吸收层能吸光。
优选地，所述压板10由金属或塑料制成。更佳地，所述压板10为钢片。
优选地，所述导电面1a、第一通孔、第二通孔101和导电槽52横截面的形状和大小相适配。
进一步，如图1-2、4所示，本实用新型还包括压紧组件，所述压紧组件包括套架11和压紧件12，所述套架11套设于基座5外，所述压紧件12和套架11活动连接，以使压紧件12和压板10抵触。优选地，所述套架11上设有螺孔，所述压紧件12为螺丝，压紧件12和螺孔螺纹连接。通过旋转压紧件，使压紧件挤压于压板表面，从而使压板向导电基底施压。与现有的直接和压紧件接触相比，压板的设置可以更好地保护导电基底，提高了组装的成功率。另外，还极大地提高了压力上限。
优选地，所述压板10嵌于导电基槽51内，且所述压板10顶面的高度高于基座5顶面的高度。既保证压板不容易脱离导电基槽，也保证压板在压紧件的挤压下，有足够的移动空间。
再进一步，如图1-2所示，本实用新型还包括导电条9，所述导电条9置于光电正极层组和绝缘件之间，并伸出导电基槽51外。优选地，所述导电条9由铜箔制成。更佳地，所述铜箔为双层铜箔，解决了因密封胶体产生空隙而导致引线容易压不紧，从而导致接触不良的问题。导电条可引出正电极。需要说明的是，可采用电极夹夹在基座上来引出负电极。
综上所述，本实用新型提供一种光充电一体化电池，结构稳定、可靠，组装成功率高，成本低。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种光充电一体化电池，其特征在于，包括光电正极件、电解质层、负极层组和基座，所述光电正极件包括导电基底和光电正极层组，所述导电基底的底部设有导电面，所述光电正极层组涂覆于导电面上；
所述基座设有导电基槽，所述导电基槽的底壁上设有导电槽，所述电解质层和负极层组均设于导电槽内；所述导电基底嵌于导电基槽内，且所述导电面和导电槽相对应设置，所述光电正极层组通过电解质层与负极层组连接。
2.如权利要求1所述的光充电一体化电池，其特征在于，所述基座为导电材料。
3.如权利要求1所述的光充电一体化电池，其特征在于，所述光电正极层组包括导电层、光吸收层和正极层，所述导电基底、导电层、光吸收层和正极层依次连接。
4.如权利要求3所述的光充电一体化电池，其特征在于，所述负极层组包括导电垫层和负极层，所述正极层、电解质层、导电垫层和负极层依次连接。
5.如权利要求4所述的光充电一体化电池，其特征在于，所述导电基底为FTO导电玻璃；
所述导电层为二氧化钛浆料层；
所述光吸收层为N719染料层；
所述正极层为硫正极浆料层；
所述导电垫层为泡沫镍层；
所述负极层为锂片；
所述电解质层为隔膜层，所述隔膜层上设有电解液。
6.如权利要求1所述的光充电一体化电池，其特征在于，所述导电基槽内覆盖有绝缘件，所述绝缘件上设有与导电槽相对应设置的第一通孔；所述导电基底覆盖于绝缘件上。
7.如权利要求6所述的光充电一体化电池，其特征在于，所述绝缘件表面涂覆有密封胶体。
8.如权利要求6所述的光充电一体化电池，其特征在于，还包括导电条，所述导电条置于光电正极层组和绝缘件之间，并伸出导电基槽外。
9.如权利要求1所述的光充电一体化电池，其特征在于，所述导电基底的顶部设有压板，所述压板覆盖于导电基底；
所述压板上设有第二通孔，所述第二通孔和导电面相对应设置。
10.如权利要求9所述的光充电一体化电池，其特征在于，还包括压紧组件，所述压紧组件包括套架和压紧件，所述套架套设于基座外，所述压紧件和套架活动连接，以使压紧件和压板抵触。
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