[发明专利]锌空气燃料电池的进气循环系统

说明书

技术领域

本发明有关于一种燃料电池的循环系统，特别是指一种将锌空气电池进行还原反应而产生的氧气，持续提供给锌空气电池进行化学反应而产生电能的循环系统。

背景技术

电池的种类能够概分为化学电池与物理电池两大类，而化学电池并能再细分为一次电池、二次电池及燃料电池三种，其中，燃料电池特点在于正、负极并无活性物质的存在，而需通过外部持续地提供活性物质，以便于持续不断地放电，藉此，燃料电池的正极(阴极)与外部空气中的氧气进行氧化反应而能持续产生电能。

在燃料电池的电池型态中，锌空气电池是当今所有以电解液为基础的电池系统中能量密度最高的，除了安全可靠之外，锌空气电池还具备了低材料成本、易回收及低污染的优点。

请参阅图1所示，为现有锌空气电池1的结构样态，所述现有锌空气电池1主要由一锌阳极板10以及一阴极板11所构成，而所述锌阳极板10作为负极(阳极)，并同时作为所述现有锌空气电池1的燃料。其中，所述现有锌空气电池1是以空气12中的氧为氢原子的去极剂，而空气12是由所述阴极板11的侧面扩散进入所述现有锌空气电池1结构中，使所述锌阳极板10与空气12中的氧气进行化学反应而产生电能。

然而，空气12仅只有21％的氧气，因此，所述现有锌空气电池1经过化学变化所能达到的供电效能有限，并无法在长时间的使用下，逐渐提升所述习知锌空气电池1的供电效能。

有鉴于此，现有锌空气电池在使用上仍有不足之处，实有改良创新现有锌空气电池的必要，藉由创造一种帮助锌空气电池在长期使用下，能逐渐提升锌空电池供电效能的循环系统。

发明内容

本发明的主要目的在于搜集锌空气燃料电池进行还原反应所产生的纯氧，并将纯氧供应至氧化反应区域中，藉以提供锌空气电池的供电效能。

本发明的次要目的在于锌空气电池采用管状设计配合可流动式锌电极，当锌电极受到驱动状态作用产生流动变化，尚未反应的锌电极将大幅增加与氧气接触的总面积比，进而提升燃料电池的放电功率。

为达所述目的，本发明一种锌空气燃料电池的进气循环系统，包含：一壳体、一锌空气电池、一供气系统、一集气系统、一供电装置、一温差引擎以及一推移装置。所述壳体内部分隔形成一第一空间以及一第二空间。

所述锌空气电池装设于所述壳体内部，并具一位于所述第一空间的放电区域以及一位于所述第二空间的充电区域，其中，所述锌空气电池主要由一锌电极、一金属集电网、一隔离网、一空气电极、一外壳以及一金属网所构成。

所述锌电极呈现一可流动的泥浆状态；所述金属集电网包设于所述锌电极外部；所述隔离膜包设于所述金属集电网外部；所述空气电极包设于所述隔离膜外部；所述外壳具有多个通孔，并包设于所述空气电极外部；以及所述金属网位于所述壳体的第二区域，并包设于所述外壳外部。

所述供气系统具有一供气装置以及一连接于所述供气装置与所述第一空间的进气装置，所述进气装置具有一连接所述供气装置与所述壳体第一空间的第一进气管、一连接于所述第一进气管的第二进气管以及一连接所述第一进气管的第三进气管。

所述集气系统具有一连接所述第二进气管的进气装置，而所述集气装置与所述第二空间之间具有至少一第一输气管，而所述供电装置装设所述锌空气电池的金属网，并提供电能传送至所述金属网。

所述温差引擎连接于所述第三进气管，其中，所述供气装置将外部空气经由所述第三进气管传输至所述温差引擎，而位于所述第一空间的外部空气经过化学反应温度会上升，而温度上升的外部空气经由所述第二输气管传输至所述温差引擎，藉此，经由所述第三进气管与所述第二输气管的外部空气具有温差能驱动所述温差引擎。

所述推移装置装设于所述锌空气电池的放电区域与充电区域之间的交界位置，并带动所述锌空气电池的锌电极于所述金属集电网内部流动。

其中，所述供气装置将外部空气经由所述进气装置吸入至所述第一空间，使所述锌空气电池的放电区域与外部空气中的氧气进行化学反应并产生电能，而所述供电装置将电能传输至所述充电区域，使所述充电区域通电进行还原反应并产生氧气，所述集气装置吸入氧气并将氧气传输至所述进气装置，使外部空气与氧气混和进入所述第一空间，进而使所述放电区域的供电效能提升。

于另一较佳实施例中，所述金属网具有一位于所述锌空气电池内部的中空金属杆件，当所述锌空气电池经由所述供电装置通电进行还原反应而产生的氧气会由所述中空金属杆件内部传输至所述锌空气电池外部。