[实用新型]热电转换电池

说明书

技术领域

本实用新型属于热电转换的技术领域，具体涉及一种热电转换电池。

背景技术

平时人们所用的电饭锅，电磁灶、电暖器等都是电流转换为热能为人们所用。而热能是否能转换为电能，也成为人们研究的课题。太阳能、热电厂的热能，地热等能量如果可以转换为电流，其经济价值、社会价值是非常可观。

现在热电厂的热发电是用热量把水加热变成水蒸汽，水蒸汽打动汽动机，汽动机带动发电机发电，工序繁杂，用了多次转换才能将热量转变为电能。而完成发电后，除少量热量进行再利用，其余的都被浪费。如果将这些大量的热能也转换为电能，给人们带来的经济和社会效益是非常巨大的。

热电转换技术是一种实现热能和电能直接相互转换的的绿色能源，使用这项技术，利用农作物、垃圾、汽车余热甚至人体热能，在住宅、农庄、汽车上就可以建立一个小型发电系统，满足人们对小功率电能的需求。目前人们对热电转换技术的研究有所涉及，如温差电偶法。

温差电偶法，是用两种金属导线把两个端头直接连接起来，形成循环线路，让一个接触端头加热，属于加热端，另一个接触端头处于冷端进行散热，循环线路中则有电流产生。但是其的转换率低，根本达不到实用价值。但是其证明热量是可以直接转换成电流的。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中热电转换技术转换率低，实际应用效果差的问题，提供了一种热电转换电池。

本实用新型采用如下的技术方案实现：热电转换电池，包括接受电子的加热极、电子的发射极以及二者之间设置黄铁矿制成的热电转换材料。发射极、加热极为金属材料，所述的热电转换材料的加工过程如下：将黄铁矿粉碎至80～100目，用水浸泡20天左右，然后自然晾干，晾干后的粉末用绝缘漆浸泡20天左右，然后涂设在加热极和发射极之间，自然晾干。所述的加热极可为金属线、金属管、金属筒、金属板，发射极可为金属线、金属管、金属筒、金属板。所述的热电转换材料的外露端设封口盖，封口盖上设置两个加料管，加料管一端与热电转换材料连通，另一端连接加料器。所述的发射极上设面积扩大装置。

热电效应是在给物质加热时，可以感应出电流来，电流强度随着热量的增加而增加的现象。在加热时能感应出电流的物质叫热电效应材料，也叫热电转换材料。用金属材料作两极，中间用热电转换材料将两金属材料连接起来，制作而成热电转换电池。

热电转换电池可利用太阳能、热电厂的余热、地热等热能转换为电能，其转换效率主要取决于热电转换材料以及两极金属材料的性能。

热电转换电池是单向导热结构，是先把一个金属电极加热，然后再由加热的金属通过热电转换材料把热量传导给另一个金属电极。由于单向导热结构，使微小的热粒子向电子转化产生了连续循环的电流。由于单向导电结构，对热电池中的热电流起到了正向促进，反向阻止的作用。

热电池的转换效果与两金属极和热电转换材料的接触面积有关，所以在两个金属极与热电转换材料的接触面上设置面积扩大装置，主要设置在发射极上。可以附加和本金属极相同材质的金属线，或把金属极与热电转换材料的接触面制作成高低不平的凹凸面，也可把制作成折叠式结构，还可用金属线直接缠绕在金属极上制作成接触面。扩大接触面积，使热电转换达到最佳效果。必要时，热电转换电池还可以并联或者串联使用，如把若干组热电池重叠在一起，使热量得到更充分的转换效果。

对热电池的加热方法，可采用从外到内的方法，也可采取从内向外的方法，或采取从上而下，从下而上的方法。可用箱式太阳能储温装置加热，也可采用如热水等热源加热，加热时要把热电池内部的温度控制在各自峰值许可的范围内，一般控制在100℃以下。由于热电池的结构不同，加热的方法也不同。

由于热电池产生热电流需要时间。加热速度慢，热电流产生的也慢。在停止加热时，随着热量的消失，电流才逐渐消失。所以热电流有一定的连续性，不会因为加热的突然停止，而使电流中断。

公知的光不能储存，热量可以储存，而且好多方面的热量都不受太阳出落的限制。热电池在没有太阳的情况下也可以使用存储的热量或其他热量产电，利用前景非常广泛。而且本实用新型所述的热电转换材料的制作，工艺简单，不需要经过特殊工艺处理，还可以实现产储一体化的热电效应蓄电池。可以省去热电厂的汽化轮、发电机等装置，还可以省去变压器等相关输电设备。实际上是简单随地都可以实现的发电装置。本实用新型可以有效利用太阳能，丰富的太阳能资源可以供人们广泛地使用热电转换电池。