TWI539651B - 非固定式海水電池 - Google Patents
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Description
本發明為有關一種海水電池，尤指一種非固定式海水電池。
隨著全球人口不斷增加以及科技的進步，使人們對能源的需求不斷上升，傳統的化石能源如石油、煤炭等已逐漸供不應求，因此使得可再生的能源逐漸受到重視，而由於海水約佔地表百分之七十的面積，因此，利用海水來發電亦成為一發展重點。
而利用海水來發電的方式主要為潮汐發電、海水溫差發電以及海水電池，其中，海水電池為利用海水做為電解液，只要將電極浸入海水即可發電，使其在應用上格外受到矚目，而為能獲得更大的電力輸出，大部分之應用係將多個海水電池設計為串聯或並聯之結構，如中國大陸專利第CN 1543001號之「鎂海水電池」，其包含有一陽極，複數個並聯的惰性陰極、複數個電池框架以及一圍繞該陽極的網子，該些電池框架均勻設置於該網子上，該些惰性陰極則設置於該些電池框架相鄰於該陽極之一端，當海水與該陽極以及該些惰性陰極接觸而可發電。
然而，為了使該陽極與該些惰性陰極保持一距離，而需要設置該些電池框架固定該些惰性陰極，使結構較為複雜，進而使該陽極與該些惰性陰極不易更換，因此，如何解決海水電池組裝結構複雜以及電極不易更換的問題，實為一大課題。
本發明的主要目的，在於解決海水電池組裝結構複雜以及電極不易更換的問題。
為達上述目的，本發明提供一種非固定式海水電池，包含有一第一電池、一設置於該第一電池上的第二電池以及一導電組件，該第一電池包含有一第一槽體、一容置於該第一槽體內的第一海水電解液以及一與該第一海水電解液接觸的第一電極組件，該第一電極組件包括一設置於該第一槽體之底部的第一陽極以及一與該第一陽極相距並懸浮於該第一海水電解液上的第一陰極，該第二電池包含有一第二槽體、一容置於該第二槽體內的第二海水電解液以及一與該第二海水電解液接觸的第二電極組件，該第二電極組件包括一設置於該第二槽體之底部的第二陽極以及一與該第二陽極相距並懸浮於該第二海水電解液上的第二陰極，該導電組件電性連接於該第一電極組件與該第二電極組件。
綜上所述，本發明具有以下特點：
一、 藉由將該第一陽極與該第二陽極設置於該第一槽體與該第二槽體之底部、將該第一陰極與該第二陰極懸浮於該第一海水電解液與該第二海水電解液上，而可防止該第一陽極與該第一陰極相觸、該第二陽極與該第二陰極相觸而發生短路的問題。
二、 僅需將該第一陽極與該第二陽極設置於該第一槽體與該第二槽體之底部，而使該第一陰極與該第二陰極任意懸浮，而可降低結構的複雜度以及製造成本。
三、 只需要重新投入新的該第一陽極與該第二陽極，即可持續進行發電，因此具有容易置換的優點。
關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：
請參閱「圖1」所示，為本發明一較佳實施例的剖面結構示意圖。本發明為一種非固定式海水電池，包含有一第一電池10、一設置於該第一電池10上的第二電池20以及一導電組件30，該第一電池10包含有一第一槽體11、一第一海水電解液12以及一第一電極組件13，該第一海水電解液12容置於該第一槽體11內，該第一電極組件13與該第一海水電解液12接觸，並包含有一設置於該第一槽體11之底部的第一陽極131以及一與該第一陽極131相距並懸浮於該第一海水電解液12上的第一陰極132，該第二電池20包含有一第二槽體21、一第二海水電解液22以及一第二電極組件23，該第二海水電解液22容置於該第二槽體21內，該第二電極組件23與該第二海水電解液22接觸並包含有一設置於該第二槽體21之底部的第二陽極231以及一與該第二陽極231相距並懸浮於該第二海水電解液22上的第二陰極232，該導電組件30電性連接於該第一電極組件13與該第二電極組件23。
其中，該第一陰極132與該第二陰極232的材料可以為碳、石墨稀、碳黑、奈米碳管或碳纖維等碳材料，並具有一多孔隙特性，因此可以使氣體充滿於孔隙之中，而可懸浮在該第一海水電解液12、該第二海水電解液22之上，且該第一陰極132與該第二陰極232的厚度介於1毫米(mm)至10毫米(mm)之間，最佳為介於3毫米(mm)至10毫米(mm)之間，而該第一陽極131與該第二陽極231的材料可以為鋁、鎂及其組合所形成的合金。
因此，藉由將該第一陽極131與該第二陽極231設置於該第一槽體11與該第二槽體21之底部，而可防止該第一陽極131與懸浮在該第一海水電解液12上的該第一陰極132相觸以及防止該第二陽極231與懸浮在該第二海水電解液22上的該第二陰極232相觸而發生短路的問題，且由於僅需將該第一陽極131與該第二陽極231分別設置於該第一槽體11與該第二槽體21之底部，而不需設置該第一陰極132與該第二陰極232的位置，可以降低結構的複雜度以及製造成本。
於本實施例中，更包含有一設置於該第一槽體11之側邊的第一穿孔40，以及一設置於該第二槽體21之側邊的第二穿孔41，而該第一穿孔40與該第二穿孔41可以供該導電組件30穿過，使該第一陽極131電性連接於該第二陰極232、該第二陽極231電性連接於該第一陰極132，並於該第一陽極131與該第二陰極232間串聯一負載80，形成一電池串聯結構，使輸出的電壓增大，但亦可形成並聯之結構，不以本實施例之舉例為限。
且該第一電池10更包含有一設置於該第一槽體11之側邊以供該第一海水電解液12輸入的第一輸入口14以及一設置於該第一槽體11之側邊以供該第一海水電解液12輸出的第一輸出口15，而本實施例中，該第一輸入口14與該第一輸出口15設置於該第一電池10之相對兩側，但可配合使用者的需求而設置在不同的位置，不以此為限，而該第二電池20則更包含有一設置於該第二槽體21之側邊以供該第二海水電解液22輸入的第二輸入口24以及一設置於該第二槽體21之側邊以供該第二海水電解液22輸出的第二輸出口25，同樣的，該第二輸入口24以及該第二輸出口25的位置亦可配合使用者的需求而設置。而藉由該第一海水電解液12與該該第二海水電解液22持續的流入以及流出，可以維持該第一海水電解液12於該第一槽體11中以及該第二海水電解液22於該第二槽體21中的離子濃度，穩定所產生的電流。
當進行放電後，該第一陽極131與該第二陽極231會分別與該第一海水電解液12、該第二海水電解液22進行反應而產生副產物，而副產物會被流動的該第一海水電解液12、該第二海水電解液22帶走，最後，當該第一陽極131與該第二陽極231消耗殆盡之後，只要取出舊的該第一陽極131與該第二陽極231，再重新投入新的該第一陽極131與該第二陽極231，即可持續進行發電，因此具有容易置換的優點。
綜上所述，本發明具有以下特點：
一、 藉由將該第一陽極與該第二陽極設置於該第一槽體與該第二槽體之底部，而可防止該第一陽極與懸浮在該第一海水電解液上的該第一陰極相觸以及防止該第二陽極與懸浮在該第二海水電解液上的該第二陰極相觸而發生短路的問題。
二、 僅需將該第一陽極與該第二陽極設置於該第一槽體與該第二槽體之底部，而不需設置該第一陰極與該第二陰極的位置，可以降低結構的複雜度以及製造成本。
三、 當該第一陽極與該第二陽極消耗殆盡之後，只要再重新投入新的該第一陽極與該第二陽極，即可持續進行發電，因此具有容易置換的優點。
四、 藉由設置該第一輸入口、該第一輸出口、該第二輸入口以及該第二輸出口，使該第一海水電解液與該第二海水電解液持續的流入以及流出，可以維持該第一海水電解液於該第一槽體中以及該第二海水電解液於該第二槽體中的離子濃度，穩定所產生的電流。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本發明的一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。
10‧‧‧第一電池
11‧‧‧第一槽體
12‧‧‧第一海水電解液
13‧‧‧第一電極組件
131‧‧‧第一陽極
132‧‧‧第一陰極
14‧‧‧第一輸入口
15‧‧‧第一輸出口
20‧‧‧第二電池
21‧‧‧第二槽體
22‧‧‧第二海水電解液
23‧‧‧第二電極組件
231‧‧‧第二陽極
232‧‧‧第二陰極
24‧‧‧第二輸入口
25‧‧‧第二輸出口
30‧‧‧導電組件
40‧‧‧第一穿孔
41‧‧‧第二穿孔
80‧‧‧負載
11‧‧‧第一槽體
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13‧‧‧第一電極組件
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25‧‧‧第二輸出口
30‧‧‧導電組件
40‧‧‧第一穿孔
41‧‧‧第二穿孔
80‧‧‧負載
圖1，為本發明一較佳實施例的剖面結構示意圖。
10‧‧‧第一電池
11‧‧‧第一槽體
12‧‧‧第一海水電解液
13‧‧‧第一電極組件
131‧‧‧第一陽極
132‧‧‧第一陰極
14‧‧‧第一輸入口
15‧‧‧第一輸出口
20‧‧‧第二電池
21‧‧‧第二槽體
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25‧‧‧第二輸出口
30‧‧‧導電組件
40‧‧‧第一穿孔
41‧‧‧第二穿孔
80‧‧‧負載
Claims (10)
- 一種非固定式海水電池，包含有：一第一電池，包含有一第一槽體、一容置於該第一槽體內的第一海水電解液以及一與該第一海水電解液接觸的第一電極組件，該第一電極組件包括一設置於該第一槽體之底部的第一陽極以及一與該第一陽極相距並懸浮於該第一海水電解液上的第一陰極；一設置於該第一電池上的第二電池，包含有一第二槽體、一容置於該第二槽體內的第二海水電解液以及一與該第二海水電解液接觸的第二電極組件，該第二電極組件包括一設置於該第二槽體之底部的第二陽極以及一與該第二陽極相距並懸浮於該第二海水電解液上的第二陰極；以及一導電組件，該導電組件電性連接於該第一電極組件與該第二電極組件。
- 如申請專利範圍第1項所述之非固定式海水電池，其中該第一陰極與該第二陰極的材料選自碳、石墨稀、碳黑、奈米碳管、碳纖維及其組合所形成的群組。
- 如申請專利範圍第1項所述之非固定式海水電池，其中該第一陽極與該第二陽極的材料選自鋁、鎂及其組合所形成的合金。
- 如申請專利範圍第1項所述之非固定式海水電池，其中該第一電池更包含有一設置於該第一槽體之側邊以供該第一海水電解液輸入的第一輸入口以及一設置於該第一槽體之側邊以供該第一海水電解液輸出的第一輸出口。
- 如申請專利範圍第1項所述之非固定式海水電池，其中該第二電池更包含有一設置於該第二槽體之側邊以供該第二海水電解液輸入的第 二輸入口以及一設置於該第二槽體之側邊以供該第二海水電解液輸出的第二輸出口。
- 如申請專利範圍第1項所述之非固定式海水電池，其中更包含有一設置於該第一槽體之側邊以供該導電組件穿過的第一穿孔。
- 如申請專利範圍第1項所述之非固定式海水電池，其中更包含有一設置於該第二槽體之側邊以供該導電組件穿過的第二穿孔。
- 如申請專利範圍第1項所述之非固定式海水電池，其中該第一陰極及該第二陰極的厚度介於1毫米至10毫米之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之非固定式海水電池，其中該第一陰極及該第二陰極的厚度介於3毫米至10毫米之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之非固定式海水電池，其中該第一陽極與該第二陰極間串聯一負載。
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