專利名稱：一種海水電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)電源，本電源以鋁、鎂、鋅及其合金作陽極，以水中的溶氧作陰極的活性物質(zhì)，并以海水作電解質(zhì)。
在海洋上的用電設(shè)備中的化學(xué)電源要求能長(zhǎng)期工作，能耐海上的惡劣條件并且其成本要求低。中國專利局公告的實(shí)用新型CN2098784U金屬-空氣-海水組合電源，為解決海上用電設(shè)備的電源提供了一個(gè)新方法。該裝置用鋁、鎂、鋅等金屬作陽極，以石墨、活性炭等材料制成的空氣極板作陰極，以空氣中的氧作陰極的去極化劑。該電池采用單節(jié)結(jié)構(gòu)，電池輸出的電能由DC-DC轉(zhuǎn)換電路將電壓升到4～300V，給蓄電池充電，或給電容充電直接供氙燈等光源工作。該電源所用電池的特點(diǎn)是一個(gè)能浮在水面的空腔下部裝有能夠防水并能透氣的空氣極板，空氣極板下部對(duì)應(yīng)裝有金屬陽極板，空腔上部有透氣孔，孔上裝有防水透氣膜。電池工作時(shí)空腔浮在水上，空氣極和陽極都沒在水中，空氣中的氧透過防水透氣膜進(jìn)入空腔并透過空氣極板通過海水與陽極發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生電流再由DC-DC轉(zhuǎn)換電路將電壓升高供用電器工作。通過實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)該裝置有以下缺點(diǎn)1.空氣極板制作工藝復(fù)雜，空氣極板裝在空腔下部長(zhǎng)期沒在水中，極板除了要求防水且透氣外，還要承受一定壓力，在極板的生產(chǎn)上對(duì)極板的孔率、憎水性和強(qiáng)度都有嚴(yán)格的要求。
2.空腔的制作工藝要求比較嚴(yán)，電池的空氣極板就裝在空腔下部并長(zhǎng)期沒在水中，一旦空腔進(jìn)水，淹沒了空氣極板的對(duì)空氣面，空氣中的氧就無法透過空氣極板到達(dá)空氣極板的反應(yīng)面，電池就會(huì)失效。所以空腔本身和與空氣極板的粘接都有很高的要求。
3.防水透氣膜的工藝要求比較復(fù)雜，空腔上部的防水透氣膜要求空氣中的氧可以進(jìn)入而水和水蒸汽無法進(jìn)入，因?yàn)樗畷?huì)淹沒空氣極板使電池失效。所以防水透氣膜的制作難度比較高。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述技術(shù)的不足之處，使空氣極板不長(zhǎng)期浸沒在水中，但又即不影響透氣又時(shí)刻與海水接觸并和陽極構(gòu)成回路，并且省去工藝要求比較高的空腔和防水透氣膜。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，將空氣極板高出水平面一定距離安裝，空氣極板的反應(yīng)面到水平面的這一段距離用海棉或纖維一類可以吸水的物質(zhì)填充。電池的陽極裝在水平面以下，電能由陽極和陰極各自的引線引出。電池工作時(shí)雖然空氣極板高出水面，但海水借助吸水物質(zhì)的毛細(xì)作用充滿了空氣極板到水平面的這一段距離，空氣中的氧透過空氣極板到達(dá)空氣極板的反應(yīng)面上，電池反應(yīng)所產(chǎn)生的正、負(fù)離子通過空氣極板到水平面之間的吸水物質(zhì)中的海水電解質(zhì)到達(dá)電池的正、負(fù)極板完成各自的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流并通過各自的引線輸出電流。
本實(shí)用新型因?yàn)橹恍枰獙⒖諝鈽O板安置在水平面以上一段距離，并在這一段距離內(nèi)填充海棉一類的吸水物質(zhì)，使陰、陽極板上產(chǎn)生的正、負(fù)離子通過海棉一類的吸水物質(zhì)中的海水構(gòu)成回路，完成各自的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流。
由于空氣極板的安裝不在水面以下而是以上。這樣水對(duì)空氣極板的壓力大大減少，由于沒有壓力空氣極板漏水的可能性減少，這樣就降低了對(duì)空氣極板的工藝要求。由于空氣極板裝在水平面以上省去了空腔，就不會(huì)因?yàn)榭涨宦┧蜎]空氣極板而使電池失效，由于空氣極板裝在水平面以上，空氣中的氧可直接透過空氣極板到達(dá)其反應(yīng)面而省去了原設(shè)計(jì)的空腔用于透氣的防水透氣膜并使氧氣到達(dá)空氣極板的阻力減少。所以采用本實(shí)用新型使電池的工藝簡(jiǎn)化，降低了成本，并提高了電池的可靠性。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及附圖給出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的海水電池而制成的標(biāo)志燈的示意圖。
下面結(jié)合圖1詳細(xì)說明依據(jù)本實(shí)用新型而制成的標(biāo)志燈的具體結(jié)構(gòu)和工作情況。
該燈所用的海水電池的空氣極板(1)裝在水平面以上其反應(yīng)面朝下，空氣極板到水平面的這一段距離由海棉、纖維、浮石一類的吸水物質(zhì)(2)填充，陽極板(3)裝在海水電解質(zhì)(4)的水平面以下與空氣極板相對(duì)應(yīng)，空氣極引線(5)和陽極引線(6)分別接到標(biāo)志燈(8)的正、負(fù)輸入端，浮子(7)載著燈體使燈在水上漂浮，配重(9)使燈保持平衡。電池工作時(shí)燈浮在水面上，海水電解質(zhì)(4)由于毛細(xì)作用充滿在空氣極板到水平面的這一段吸水物質(zhì)(2)中，正、負(fù)離子通過海水電解質(zhì)分別到達(dá)電池的陰、陽極板，空氣中的氧透過空氣極板到達(dá)反應(yīng)面起到去極化的作用，電池產(chǎn)生的電能通過陰、陽極引線(5)、(6)到達(dá)標(biāo)志燈的正、負(fù)端使燈工作。
權(quán)利要求1.一種海水電池，特別是利用空氣中的氧作陰極的去極化劑的電池，該電池由空氣極板(1)、吸水物質(zhì)(2)、陽極板(3)、海水電解質(zhì)(4)及正(5)、負(fù)(6)極引出線組成，其特征在于空氣極板(1)高于水平面裝置，空氣極板到水平面這一段距離由海棉、纖維一類的吸水物質(zhì)(2)填充，陽極板(3)裝在水平面以下，由電池的正(5)、負(fù)(6)極的引出線引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水電池，其特征是該電池的空氣極板(1)是高出水平面以上裝置的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水電池，其特征是該電池的空氣極板到水平面這一段距離填充的物質(zhì)(2)是由海棉、纖維、浮石具有吸水性的材料組成的。
專利摘要本實(shí)用新型屬于化學(xué)電源，是適用于長(zhǎng)期工作在海上的用電設(shè)備的電池。該電池以海水作電解質(zhì)，電池的陰極板安裝在水平面以上，利用空氣中的氧作陰極的去極化劑，金屬陽極板裝在水平面以下，陰極板到水平面這一段距離用海綿一類吸水性強(qiáng)的物質(zhì)填充，正、負(fù)離子通過海綿中吸收的海水電解質(zhì)分別到達(dá)正、負(fù)極板進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，供用電器使用。本電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低，適用于海上用電設(shè)備。
文檔編號(hào)H01M6/34GK2268990SQ9620616
公開日1997年11月26日 申請(qǐng)日期1996年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月4日
發(fā)明者朱兆欣 申請(qǐng)人:朱兆欣