TWI661604B - 可攜式鹽水發電照明與定位裝置 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種可攜式鹽水發電照明與定位裝置，其包含有至少一鹽水電池，每一鹽水電池包含有一正極、一負極與一電解液，其中正極為碳(C)，負極為鎂(Mg)或鎂合金，電解液為鹽水；一照明裝置，係電性連接至少一鹽水電池；以及一定位裝置，係電性連接至少一鹽水電池。

Description

可攜式鹽水發電照明與定位裝置

本發明係有關於一種可攜式鹽水發電照明與定位裝置，尤其係指一種可利用鹽水作為燃料之電池，並以此鹽水電池提供照明裝置與定位裝置電力，在使用者於野外或海上不慎迷失方向或受傷不便移動時，即可運用簡單且容易取得的物質發電，提供照明及定位，以便救難人員進行搜救。

按，各地時常有山難或船難的消息傳出，於搜救或搶救過程中，時間係相當關鍵的因素，但往往搜救的困難點是在於無法找到受難者的正確位置，因此，在受難者無法留下明確痕跡或求救信號時，過去大多係倚靠救難人員的搜救經驗去進行搜尋；另，受難者發生事故後，通常會試圖撥打電話尋求救援，然而山上或海上的收訊時常不良，且目前民眾常攜帶的智慧型手機，耗電速度亦相當快速，在移動到有訊號的地點欲撥打電話時，智慧型手機可能已經電力耗盡，在偏遠地區也幾乎無法找到電源去充電，如此，受難者亦只能耐心等待救難人員的救援。

近年，為了環境保護，且以低成本的方式進行發電，研究人員有研發出以鹽水作為媒介進行發電之電池，目前鹽水電池普遍係使用鎂鋁合金跟銅，透過不同材質與電位不同的金屬片，如鋅、銅、鎂、鋁、鎳等做為正負極，再與電解液進行氧化還原反應來產生電 流。中華民國專利公開號TW 201732491「鹽水電力急用裝置」為發明人先前申請之專利，即係提供一種藉由鹽水發電之裝置，其正極金屬為金、鉑、銀、銅及其合金所組成群組之一，負極金屬為鎂、鋅、鋁及其合金所組成群組之一。

然而，使用金、鉑、銀、銅等物質作為鹽水電池的正極金屬材料，經過氧化還原反應後，所生成的副產物係會對生態造成負面的影響，尤其於海洋中使用時，副產物直接排入海中，反而使海洋被污染；爰此，如何提供一種能夠不對環境造成污染的鹽水電池，並同樣可供應足夠的電力給其他設備使用，此即發明人所思及之方向。

今，發明人即是鑑於上述現有之鹽水電池於實際實施使用時仍具有多處缺失，於是乃一本孜孜不倦之精神，並藉由其豐富專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明。

本發明主要目的為提供一種可攜式鹽水發電照明與定位裝置，其係一種以鹽水作為燃料之電池，且能供應照明裝置與定位裝置需要的電力，並設計成方便攜帶的樣式，於戶外遇難時，能藉由本發明進行照明與定位，協助救難人員的搜救作業，抑或是由救難人員配備本發明，亦方便搜救作業的進行。

為了達到上述實施目的，本發明一種可攜式鹽水發電照明與定位裝置，其包含有至少一鹽水電池，每一鹽水電池包含有一正極(11)、一負極與一電解液，其中正極(11)為碳(C)，負極為鎂(Mg)或鎂合金，電解液為鹽水；一照明裝置，係電性連接至少一鹽水電池；以及一定位裝置，係電性連接至少一鹽水電池。

於本發明之一實施例中，至少一鹽水電池具有一進水口，係 提供該電解液由外部流入。

於本發明之一實施例中，碳(C)為碳紙，鎂合金為鎂鋁合金。

於本發明之一實施例中，碳紙之正面為微孔層與觸媒層，反面為基底層。

於本發明之一實施例中，鹽水為食鹽水或海水。

於本發明之一實施例中，照明裝置係進一步具有複數個LED燈。

於本發明之一實施例中，定位裝置為GPS。

(1)‧‧‧鹽水電池

(11)‧‧‧正極

(12)‧‧‧負極

(13)‧‧‧電解液

(14)‧‧‧進水口

(2)‧‧‧照明裝置

(3)‧‧‧定位裝置

第一圖：本發明其較佳實施例之鹽水電池結構圖。

第二圖：本發明其較佳實施例之裝置外觀示意圖。

第三圖：本發明其較佳實施例之照明裝置之單顆電池測試曲線圖。

第四圖：本發明其較佳實施例之定位裝置之單顆電池測試曲線圖。

第五圖：本發明其較佳實施例之鹽水電池與鹽度之關係曲線圖。

本發明之目的及其結構功能上的優點，將依據以下圖面所示之結構，配合具體實施例予以說明，俾使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解。

請參閱第一圖與第二圖，本發明一種可攜式鹽水發電照明與定位裝置，其包含有至少一鹽水電池(1)，每一鹽水電池(1)包含有一正極(11)、一負極(12)與一電解液(13)，其中正極(11)為碳(C)，係可例如選用碳紙，負極(12)為鎂(Mg)或鎂合金，鎂合金可例如選用鎂鋁合金，電解液(13)為鹽水，可例如為食鹽水或海水，且鹽水 電池(1)具有一進水口(14)，係提供電解液(13)由外部流入；一照明裝置(2)，係電性連接至少一鹽水電池(1)，而照明裝置(2)具有複數個LED燈；以及一定位裝置(3)，係電性連接至少一鹽水電池(1)，可例如為GPS。

碳紙之正面為微孔層與觸媒層，主要作用是把反應產生物排除於觸媒層外，避免淹水問題，亦可使氣體不影響電流的流動；而反面則是基底層，主要用以支撐微孔層及觸媒層。

此外，藉由下述具體實施例，可進一步證明本發明可實際應用之範圍，但不意欲以任何形式限制本發明之範圍。

請繼續參閱第一圖，本發明以鹽水電池結合照明裝置(2)與定位裝置(3)，其中鹽水電池(1)之正極(11)係選用碳(C)作成之碳紙，負極(12)係選用鎂鋁合金，正極(11)與負極(12)接觸到鹽水之電解液(13)時，即會產生化學反應，因此，為了便於使用，可於鹽水電池(1)上開設一進水口(14)連通至盛裝電解液(13)之空間內，並將本裝置外觀設計成梯形，如第二圖所示，係可套設在人體之手臂上。由於大部分的登山者於登山時，皆會攜帶鹽巴跟水，於是在山上配戴時，可自行將鹽巴與水混合，並倒入進水口(14)，使鹽水能與正極(11)與負極(12)進行化學反應；而於海中配戴時，因為浸泡於海水中，海水即會從鹽水電池(1)的進水口(14)流入，並與正極(11)與負極(12)進行化學反應。

實際之化學反應過程係如下所示：Mg → Mg²⁺+2e^-

0.5O₂+(OH)^- → H₂O+2e^-

Mg₂₊+2(OH)^- → Mg(OH)₂

Mg+2H₂O → Mg(OH)₂+H₂

為了知道鹽水電池(1)是否有足夠電量供應照明裝置(2)與定 位裝置(3)作為電力來源，首先使用電源供應器分別測得照明裝置(2)與定位裝置(3)合適的電壓與電流，照明裝置(2)之單顆電池測試結果如下表一與第三圖所示，定位裝置(3)之單顆電池下表二與第四圖所示。

由表一與表二可知，電壓0.25V時，照明裝置(2)之功率表現最佳，而當電壓0.30V，則為定位裝置(3)之功率表現最佳；據此將六組鹽水電池(1)串聯後測量其電壓約為5.03V，再依據所需電力串聯照明裝置(2)與定位裝置(3)。

再者，本發明為了能夠不因地點限制而使用，於是使用兩組 鹽水電池(1)串聯，並且分別針對不同比例的鹽度模擬海水，以測試何種鹽水濃度的發電效率最佳，係以照明裝置(2)作為負載進行實驗，實驗結果下表三與第五圖所示。

由表三與第五圖實驗結果可得知當在鹽度35‰時，照明裝置(2)的發電效率最佳，鹽度35‰剛好亦為目前海洋的平均鹽度。

由上述之實施說明可知，本發明與現有技術相較之下，本發明具有以下優點：

1.本發明可攜式鹽水發電照明與定位裝置之鹽水電池，其正極係使用碳(C)，負極係使用鎂(Mg)或鎂合金，當進行氧化還原反應時，此材料組合生成之副產物並不會對環境造成負面影響，因此，係適合於戶外使用。

2.本發明可攜式鹽水發電照明與定位裝置之鹽水電池，其電解質為鹽水，主要係藉由鹽水碰觸到正極與負極產生之化學反應，而生成電力給負載設備使用，由於鹽水相當容易取得，如此，相當適合急用時的電力來源，即便是鹽度較低的鹽水，亦可有效提供電力給負載使用。

3.本發明可攜式鹽水發電照明與定位裝置係以鹽水電池電性連接照明裝置與定位裝置，藉由照明裝置以及定位裝置，可提供民眾於發生山難或船難時，進行照明與定位，讓救難人員更快速地找到自身的位置。

綜上所述，本發明之可攜式鹽水發電照明與定位裝置，的確 能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。

Claims (5)

1. 一種可攜式鹽水發電照明與定位裝置，其包含有：至少一鹽水電池，每一該鹽水電池包含有一正極、一負極與一電解液，其中該正極為碳紙，該負極為鎂(Mg)或鎂鋁合金，該電解液為鹽水，而該碳紙之正面為微孔層與觸媒層，反面為基底層；一照明裝置，係電性連接該至少一鹽水電池；以及一定位裝置，係電性連接該至少一鹽水電池。
2. 如申請專利範圍第1項所述可攜式鹽水發電照明與定位裝置，其中該至少一鹽水電池具有一進水口，係提供該電解液由外部流入。
3. 如申請專利範圍第1項所述可攜式鹽水發電照明與定位裝置，其中該鹽水為食鹽水或海水。
4. 如申請專利範圍第1項所述可攜式鹽水發電照明與定位裝置，其中該照明裝置係進一步具有複數個LED燈。
5. 如申請專利範圍第1項所述可攜式鹽水發電照明與定位裝置，其中該定位裝置為GPS。