[发明专利]一种驱动气泡运动的方法及降低电池自放电的方法有效
申请号: | 201611125494.1 | 申请日: | 2016-12-09 |
公开(公告)号: | CN106602154B | 公开(公告)日: | 2019-03-22 |
发明(设计)人: | 田东亮;张娜;张孝芳;何琳琳;江雷 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | H01M10/42 | 分类号: | H01M10/42;H01M10/44 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 王加贵 |
地址: | 100089*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 驱动 气泡 运动 方法 降低 电池 放电 | ||
技术领域
本发明涉及复合界面的运输领域,特别是涉及一种驱动气泡运动的方法及降低电池自放电的方法。
背景技术
梯度表面浸润性在磁响应复合界面的液体输运中有着非常重要的作用,通过改变化学组成和形貌结构,能使得磁响应复合界面的自由能和表面粗糙度改变,进而在表面张力梯度和拉普拉斯压力的作用下可以实现在需要的距离范围内的连续液体输运。
现有技术中在磁场作用下实现磁响应复合界面的液体运输的方案有:水滴在微纳米阵列薄膜与油基磁流体组合成的复合界面上实现连续快速输运;油滴在微纳米阵列薄膜与水基磁流体组合成的复合界面上实现连续快速输运。
然而现有技术中只实现了磁响应复合界面的液体运输,而没有任何一种方案能够实现磁响应复合界面的气体运输,并将磁响应复合界面的气体运输用于降低电池的自放电。
发明内容
本发明的目的是提供一种驱动气泡运动的方法及降低电池自放电的方法可以实现磁响应复合界面的气体运输和降低电池自放电。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种驱动气泡运动的方法,应用于一种磁响应复合装置;所述装置包括:液体槽、磁响应复合界面;所述磁响应复合界面是通过在微纳米阵列薄膜上滴加磁流体形成;所述液体槽内充满液体,所述磁响应复合界面置于所述液体内;在所述磁响应复合界面上附着有气泡;在所述磁响应复合界面上施加有磁场;
所述驱动气泡运动的方法包括:
根据气泡目标位置相对所述气泡位置的方向,调整所述磁场为梯度磁场;
控制所述梯度磁场向气泡目标位置移动,从而驱动所述气泡向所述气泡目标位置方向运动;
所述气泡到达所述气泡目标位置后,控制所述梯度磁场停止移动,从而使所述气泡静止在所述气泡目标位置;
将所述磁场由所述梯度磁场调整为均匀磁场。
可选的,所述磁场强度介于0~1T之间。
可选的,所述根据气泡目标位置相对所述气泡位置的方向,调整所述磁场为梯度磁场,具体包括:
调整所述磁场的磁场强度沿所述气泡目标位置的方向依次降低。
可选的,所述气泡中的气体、所述液体和所述磁流体三者互不相溶。
本发明还公开了一种降低电池自放电的方法,应用于一种基于磁响应复合界面的电解液电池;所述基于磁响应复合界面的电解液电池包括:电解液容器、正电极、负电极、磁响应复合界面;所述磁响应复合界面是通过在微纳米阵列薄膜上滴加磁流体形成;所述磁响应复合界面附着在所述正电极或所述负电极上;所述电解液容器内充满电解液,所述正电极和所述负电极置于所述电解液内;在所述磁响应复合界面上附着有惰性气体形成的气泡;在所述磁响应复合界面上施加有磁场;附着有所述磁响应复合界面的所述正电极或所述负电极分为工作电极和非工作电极,所述正电极或所述负电极与导线直接相连的一端为工作电极,另一端为非工作电极;
所述降低电池自放电的方法包括:
当电池进入工作状态时,调整所述磁场的磁场强度沿所述非工作电极的方向依次降低;
控制所述磁场向所述非工作电极移动,从而驱动所述气泡向所述非工作电极运动;
所述气泡到达所述非工作电极后,控制所述磁场停止移动,从而使所述气泡静止在所述非工作电极上;
调整所述磁场的磁场强度均匀相等;
当电池进入非工作状态时,调整所述磁场的磁场强度沿所述工作电极的方向依次降低;
控制所述磁场向所述工作电极移动,从而驱动所述气泡向所述工作电极运动;
所述气泡到达所述工作电极后,控制所述磁场停止移动,从而使所述气泡静止在所述工作电极上;
调整所述磁场的磁场强度均匀相等。
可选的,所述磁流体、所述惰性气体和所述电解液三者互不相溶。
可选的,所述磁场强度介于0~1T之间。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明的技术方案,实现了在液相中驱动气泡的运动,同时将其应用在电解液电池中,当电池处于非工作状态时,采用惰性气体将工作电极和电解液隔开,极大程度上降低了电池的自放电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
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