[发明专利]一种便携式水电池元件及其组成的水电池装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电装置，特别是一种便携式水电池元件及其组成的水电池装置。

背景技术

随着社会环保意识的提高，市面上出现了不少环保供电装置，例如水电池。CN201616475U公开了一种水电池，其包括金属制的负极内筒体、填充在负极内筒体内的氧化物质粉末填充材料、以及插入粉末填充材料内的碳质棒状正极集电体。使用时，只需将水注入负极内筒体，水渗透和扩散到粉末填充材料，继而起到氧化反应的催化作用，使负极内筒体的内周面氧化并产生离子，负极内筒体和正极集电体之间产生电位差，并产生电力。不过，由于水在粉末材料的渗透和扩散速度较难控制，故这种水电池的电流和电压表现并不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可以长期保存、方便储存和搬运、只需注入水或其他电解驱动液或其它中性液体便可快速供电、且初期及长期使用时的电压及电流特性都非常好的便携式水电池元件及其装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种便携式水电池元件，其特征在于：它包括构成正极的碳化布、与碳化布电气性连接的正极引出电极、与碳化布紧密连接的含盐布、与含盐布紧密连接的吸水性纸、与吸水性纸紧密连接并构成负极的负极金属件、与负极金属件电气性连接的负极引出电极、以及将碳化布、正极引出电极、含盐布、吸水性纸、负极金属件及负极引出电极相互压着的热收缩管。

其中，所述的含盐布为含浸了盐的多层织棉布。所述的盐为氯化钠、氯化钙，氯化钾，柠檬酸钠等。碳化布是由纤维素系纤维的线织成的织布、编布、编织布或不织布为原料纤维布，将其加热碳化后制成的织布、编布、编织布或不织布。含盐布的含盐浓度在5％以上。负极金属件为一对金属固定板，其将紧密连接的碳化布、含盐布和吸水性纸夹紧固定。便携式水电池元件还包括正极支持板，正极引出电极固定于正极支持板上，碳化布紧密连接固设正极引出电极的正极支持板的周围。

本发明亦提供了一种使用上述水电池元件的水电池装置，包括壳体，壳体内设有一个或两个以上前述的水电池元件，壳体设有注水孔供注入液体至壳体内以使水电池元件的吸水性纸吸水。壳体还设有外部引出线出口。在其中一个实施例中，水电池装置还包括水箱和压下装置；水箱设于壳体上方，其内部预先储水，并设置有排出口，排出口内设有密封排出口的闭止膜；壳体的注水孔设置为突出的注水管，注水管上端形成尖端并对应排出口设置；压下装置将水箱下移使注水管尖端刺穿排出口的闭止膜以将水箱内的水注入至壳体内。此外，还可设有可拆除的阻止水箱压下的压下阻止装置。

本发明亦提供了另一种水电池装置，其包括壳体，壳体内设有由一个或两个以上前述的水电池元件组成的水电池元件组、水电池元件组移动装置；壳体底部由下而上顺序叠设有吸水性纸、合盐布和吸水性海绵；壳体设有注水孔供注入液体至壳体底部；水电池元件组移动装置将水电池元件组在远离壳体底部的上方位置和接触壳体底部的下方位置之间移动。水电池元件组包括多个水电池元件，两端设有塑料制保持板夹紧设于中间的多个水电池元件。预设数量的水电池元件之间设有隔板，隔板之间在水电池元件的下侧设有吸水性海绵。

本发明的有益效果如下：

1.本发明的水电池元件的开始电压为1.60～1.80V，工作电压为1.4～1.5V，其电荷量比同体积锌锰干电池大一倍左右。它有良好的温度适应性，能在-20～60℃条件下使用，在储存期中其电荷量下降率每年仅3％左右，因此其储存寿命可长达5年。

2.本发明的水电池装置在非工作状态下壳体内无需注入水等液体，因此搬运及保管都非常的容易；由于没有液体的存在，故水电池元件不会发生反应，可以长期保存。

3.本发明的水电池元件结构，只需要少量液体与吸水性纸相触可使其工作发电，因此能在任何场合、在临时使用时加清水或海水使之活化，活化后5秒到半小时内即可使用；而且，由于利用了多层织棉布作为含盐布，故初期电压和初期电流大幅增大，而因时间变化而导致的电压和电流下降亦非常少，因此工作电压十分平稳，使用寿命一次可达1488小时。

4.此外，本发明的水电池元件的热收缩管结构使碳化布、正极引出电极、含盐布、吸水性纸、负极金属件及负极引出电极相互压贴，因此负极和正极间的距离基本上可保持一定。另外，因热收缩管的组装使碳化布和正极引出电极间的电气性连接及负极金属件与负极引出电极间的电气性连接变得可能，而且，组装工序仅需通过热收缩管的装配就能确实的实施，因此制作工序非常容易，制造成本也非常便宜。