TWM520733U - 便利包金屬燃料電池結構 - Google Patents

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Chun-Tian Jiang
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Univ Dayeh
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Description

便利包金屬燃料電池結構
本創作係關於一種電池結構，尤指一種可避免電解液於使用前即殆盡之便利包金屬燃料電池結構。
按，傳統常用之拋棄式電池，如碳鋅電池、鋅錳電池或鋰電池等，其係運用內部之化學液體及兩正負電極，進行化學反應來產生電力，但此種化學液體多為有毒物質，一旦電池壽命結束後，其回收問題即成棘手之事。
因此，隨著現今社會環保意識漸高，取代性之電池如金屬燃料電池(空氣電池)、水電池等亦隨之而生，但，無論是金屬燃料電池或水電池，其電解液(例如水)容易隨著時間而蒸發，或是接觸到正負電極時，因產生化學反應而殆盡，故當使用者購買電池後欲使用時，其電池壽命即變短或是時常發生無電可用之情形。
此外，更甚者，傳統金屬燃料電池其結構較繁雜，造成其製作程序複雜，且不便於使用者攜帶。
藉此，如何發展出一改良式之電池結構，以克服上述金屬燃料電池或水電池的缺點，即係相關產業待解決之問題。
為解決上述課題，本創作提供一種便利包金屬燃料電池結構，其可便於使用者攜帶，且其電解液係容置於一袋體中，以待使用時，再將電解液自袋體流出即可。
為達到上述目的，本創作之便利包金屬燃料電池結構，其包含：一電池本體，其為封閉狀，並於內部具有相通之一第一容置空間及一第二容置空間，且電池本體相對於第一容置空間之外緣設有互為相反側之一第一透氣部及一第二透氣部，第一透氣部及第二透氣部皆具有複數個透氣孔，以連通於第一容置空間；一第一多孔複合碳空氣電極，其設於第一容置空間，並緊貼於第一透氣部；一第二多孔複合碳空氣電極，其設於第一容置空間，並緊貼於第二透氣部；一金屬電極，其設於第一多孔複合碳空氣電極及第二多孔複合碳空氣電極之間；兩隔離膜，其具有吸水性，並分別設於金屬電極與第一多孔複合碳空氣電極及第二多孔複合碳空氣電極之間；一袋體，其設於第二容置空間，並裝有一電解液，電池本體相對於袋體之外緣具有一穿孔；以及一拉環裝置，其設於袋體，並自穿孔外露於電池本體，用以令電解液可自袋體流出。
藉由上述，本創作可達成功效之一，係第一多孔複合碳空氣電極及第二多孔複合碳空氣電極可作為電池本體之正極，金屬電極係作為電池本體之負極，而由於本創作之電解液係容置於袋體，以待使用者欲使用時，再運用拉環裝置令電解液流出使正極及負極接觸即可，故本創作可避免電解液於使用前蒸發，或是避免提前與正負電極發生反應，進而避免電解液於使用前即殆盡，以增長整體便利包金屬燃料電池結構之使用壽命。
藉由上述，本創作可達成功效之二，係本創作便利包金屬燃料電池結構之組成構造簡單，其不僅製作程序便利，亦可便於使用者攜帶。
藉由上述，本創作可達成功效之三，係本創作便利包金屬燃料電池結構之壽命結束後係可進行回收，故相較於傳統之拋棄式電池，本創作較具有環保效益。
為便於說明本創作於上述新型內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。
請參閱圖1至圖5所示，本創作提供一種便利包金屬燃料電池結構100，其包含：
一電池本體10，其外觀為矩形，並為封閉狀，且電池本體10係鋁箔製成，俾使電池本體10概呈一鋁箔包態樣，而電池本體10於內部具有相通之一第一容置空間11及一第二容置空間12，其中，第一容置空間11係大於第二容置空間12，且電池本體10相對於第一容置空間11之外緣設有互為相反側之一第一透氣部13及一第二透氣部14，藉此，第一透氣部13與第二透氣部14係互相平行，如圖2所示。
兩離型紙20，其設於電池本體10外緣，並分別貼設於第一透氣部13及第二透氣部14，用以避免本創作便利包金屬燃料電池結構100使用前，外界空氣進入第一容置空間11中。
一第一多孔複合碳空氣電極30，其呈片狀，並設於第一容置空間11中，且第一多孔複合碳空氣電極30係與第一透氣部13平行，並緊貼於第一透氣部13。
一第二多孔複合碳空氣電極40，其結構大小與第一多孔複合碳空氣電極30相同，並設於第一容置空間11中，且第二多孔複合碳空氣電極40係平行於第一多孔複合碳空氣電極30，並緊貼於第二透氣部14。
兩防水透氣層17，其呈片狀，並分別設於第一多孔複合碳空氣電極30及第一透氣部13之間，以及第二多孔複合碳空氣電極40及第二透氣部14之間，而第一透氣部13及第二透氣部14皆具有複數個透氣孔15，俾使外界空氣可經由該些透氣孔15及該兩防水透氣層17之透氣孔18進入第一容置空間11中，如圖4及圖5所示，此外，該兩防水透氣層17之透氣孔18之直徑係小於水分子，俾使該兩防水透氣層17具有不透水之性質。
一金屬電極50，其係鎂合金製成，並設於第一多孔複合碳空氣電極30及第二多孔複合碳空氣電極40之間，且金屬電極50亦呈片狀，以平行於第一多孔複合碳空氣電極30及第二多孔複合碳空氣電極40。
兩隔離膜60，其具有吸水性，並分別設於金屬電極50與第一多孔複合碳空氣電極30及第二多孔複合碳空氣電極40之間，用以將金屬電極50隔離於第一多孔複合碳空氣電極30及第二多孔複合碳空氣電極40。
一袋體70，其設於第二容置空間12，並裝有一為水溶液之電解液71，而電池本體10相對於袋體70之側緣具有一穿孔16。
一拉環裝置80，其具有一連接件81、一拉環件83及一線體82連接於連接件81與拉環件83之間，其中，連接件81及拉環件83係塑膠製成，而連接件81係以熱熔方式設於袋體70上，且其外徑大於穿孔16，線體82係穿設於穿孔16，拉環件83則係外露於電池本體10。
以上為本創作之相關結構概述，並將本創作之運作方法及所能達成之功效原理陳述如下：
當使用者欲使用本創作時，首先，將兩離型紙20拆離於電池本體10，使得外界空氣經由該些透氣孔15、18進入第一容置空間11，再將拉環件83朝電池本體10之反方向拉扯，即可將連接件81拆離於袋體70，令電解液71流出，如圖3所示，此時，透過該兩隔離膜60之吸水性質，第一多孔複合碳空氣電極30、第二多孔複合碳空氣電極40及金屬電極50皆可均勻地與電解液71接觸，且藉由連接件81抵擋於穿孔16，以及該兩防水透氣層17為不透水之性質，即可防止電解液71外露。
而於本創作中，第一多孔複合碳空氣電極30及第二多孔複合碳空氣電極40係作為電池本體10之正極(陰極)，其化學反應式為：O 2+2H 2O+4e -→4OH -，金屬電極50係作為電池本體10之負極(陽極)，其化學反應式為：Mg+2OH -→Mg(OH) 2+2e -，因此，本創作可作為金屬燃料電池，藉由正負電極於電解液71中進行化學反應產生的電位差，並將正負電極電連接於外部之一連接埠90，即可提供電力以供使用者使用。
此外，由於本創作之電解液71係容置於袋體70，以待使用者欲使用時，再運用拉環裝置80令電解液71流出使正極及負極接觸即可，故本創作可避免電解液71於使用前蒸發，或是避免提前與正負電極發生反應，進而避免電解液71於使用前即殆盡，以增長整體便利包金屬燃料電池結構100之使用壽命。
再者，本創作便利包金屬燃料電池結構100之組成構造簡單，其不僅製作程序便利，且其外型係概呈一鋁箔包態樣，可便於使用者攜帶，更佳的是，本創作便利包金屬燃料電池結構100之壽命結束後係可進行回收，故相較於傳統之拋棄式電池，本創作較具有環保效益。
以上所舉實施例僅用以說明本創作而已，非用以限制本創作之範圍。舉凡不違本創作精神所從事的種種修改或變化，俱屬本創作意欲保護之範疇。
100‧‧‧便利包金屬燃料電池結構
10‧‧‧電池本體
11‧‧‧第一容置空間
12‧‧‧第二容置空間
13‧‧‧第一透氣部
14‧‧‧第二透氣部
15‧‧‧透氣孔
16‧‧‧穿孔
17‧‧‧防水透氣層
18‧‧‧透氣孔
20‧‧‧離型紙
30‧‧‧第一多孔複合碳空氣電極
40‧‧‧第二多孔複合碳空氣電極
50‧‧‧金屬電極
60‧‧‧隔離膜
70‧‧‧袋體
71‧‧‧電解液
80‧‧‧拉環裝置
81‧‧‧連接件
82‧‧‧線體
83‧‧‧拉環件
90‧‧‧連接埠
圖1係本創作之外觀示意圖。 圖2係本創作之側剖視圖。 圖3係本創作之使用狀態示意圖。 圖4係圖3之局部放大圖(一)。 圖5係圖3之局部放大圖(二)。
100‧‧‧便利包金屬燃料電池結構
10‧‧‧電池本體
11‧‧‧第一容置空間
12‧‧‧第二容置空間
13‧‧‧第一透氣部
14‧‧‧第二透氣部
15‧‧‧透氣孔
16‧‧‧穿孔
17‧‧‧防水透氣層
20‧‧‧離型紙
30‧‧‧第一多孔複合碳空氣電極
40‧‧‧第二多孔複合碳空氣電極
50‧‧‧金屬電極
60‧‧‧隔離膜
70‧‧‧袋體
71‧‧‧電解液
80‧‧‧拉環裝置
81‧‧‧連接件
82‧‧‧線體
83‧‧‧拉環件

Claims (10)

  1. 一種便利包金屬燃料電池結構，其包含：         一電池本體，其為封閉狀，並於內部具有相通之一第一容置空間及一第二容置空間，且該電池本體相對於該第一容置空間之外緣設有互為相反側之一第一透氣部及一第二透氣部，該第一透氣部及該第二透氣部皆具有複數個透氣孔，以連通於該第一容置空間；         一第一多孔複合碳空氣電極，其設於該第一容置空間，並緊貼於該第一透氣部；         一第二多孔複合碳空氣電極，其設於該第一容置空間，並緊貼於該第二透氣部；         一金屬電極，其設於該第一多孔複合碳空氣電極及該第二多孔複合碳空氣電極之間；         兩隔離膜，其具有吸水性，並分別設於該金屬電極與該第一多孔複合碳空氣電極及該第二多孔複合碳空氣電極之間；以及         一袋體，其設於該第二容置空間，並裝有一電解液，該電池本體相對於該袋體之外緣具有一穿孔；以及         一拉環裝置，其設於該袋體，並自該穿孔外露於該電池本體，用以令該電解液可自該袋體流出。
  2. 如請求項1所述之便利包金屬燃料電池結構，更包含有兩防水透氣層，其分別設於該第一多孔複合碳空氣電極及該第一透氣部之間，以及該第二多孔複合碳空氣電極及該第二透氣部之間。
  3. 如請求項1所述之便利包金屬燃料電池結構，其中，該拉環裝置具有一連接件、一拉環件及一線體連接於該連接件與該拉環件之間，該連接件係以熱熔方式設於該袋體上，且其外徑大於該穿孔，該線體係穿設於該穿孔，該拉環件係外露於該電池本體。
  4. 如請求項1所述之便利包金屬燃料電池結構，其中，該第一多孔複合碳空氣電極、該第二多孔複合碳空氣電極及該金屬電極皆係呈片狀。
  5. 如請求項1所述之便利包金屬燃料電池結構，其中，該第一容置空間係大於該第二容置空間。
  6. 如請求項1所述之便利包金屬燃料電池結構，其中，該電池本體係鋁箔製成。
  7. 如請求項1所述之便利包金屬燃料電池結構，其中，該金屬電極係鎂合金製成。
  8. 如請求項1所述之便利包金屬燃料電池結構，其中，該電解液為水溶液。
  9. 如請求項1所述之便利包金屬燃料電池結構，其中，更包含有兩離型紙，其設於該電池本體外緣，並分別貼設於該第一透氣部及該第二透氣部。
  10. 一種便利包金屬燃料電池結構，其包含：         一電池本體，其為封閉狀，並係鋁箔製成，且該電池本體於內部具有相通之一第一容置空間及一第二容置空間，而該電池本體相對於該第一容置空間之外緣設有互為相反側之一第一透氣部及一第二透氣部，該第一透氣部及該第二透氣部皆具有複數個透氣孔，以連通於該第一容置空間；         兩離型紙，其設於該電池本體外緣，分別貼設於該第一透氣部及該第二透氣部；         一第一多孔複合碳空氣電極，其設於該第一容置空間，並緊貼於該第一透氣部；         一第二多孔複合碳空氣電極，其設於該第一容置空間，並緊貼於該第二透氣部；         兩防水透氣層，其分別設於該第一多孔複合碳空氣電極及該第一透氣部之間，以及該第二多孔複合碳空氣電極及該第二透氣部之間；         一金屬電極，其係鎂合金製成，並設於該第一多孔複合碳空氣電極及該第二多孔複合碳空氣電極之間；         兩隔離膜，其具有吸水性，並分別設於該金屬電極與該第一多孔複合碳空氣電極及該第二多孔複合碳空氣電極之間；         一袋體，其設於該第二容置空間，並裝有一為水溶液之電解液，該電池本體相對於該袋體之外緣具有一穿孔；以及         一拉環裝置，其具有一連接件、一拉環件及一線體連接於該連接件與該拉環件之間，其中，該連接件係以熱熔方式設於該袋體上，且其外徑大於該穿孔，該線體係穿設該穿孔，該拉環件係外露於該電池本體，用以令該電解液可自該袋體流出。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106450589A (zh) * 2016-10-31 2017-02-22 东莞市蓝极能源有限公司 一种镁金属/合金空气燃料包及其应用方法
CN106684507A (zh) * 2017-03-08 2017-05-17 东莞市蓝极能源有限公司 一种金属空气燃料电池

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