[发明专利]一种热电制冷蓄热蓄冷电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，具体的说是一种热电制冷蓄热蓄冷电池。

背景技术

电能的转化、储存，目前主要集中在锂离子电池、氢燃料电池、超级电容和铝空气电池四个研究方向，其中，锂离子电池已经广泛应用。

锂离子电池虽然被认为是绿色电池，对环境污染小，但结构复杂，制造成本高，而且构成锂离子电池的正负极材料、电解液包含镍、锰等金属物，是目前使用的各类电池中毒性物质最多的一种电池。而且回收再利用的工艺复杂，回收再利用率不高，废弃的电池对环境影响较大，因此，锂离子电池后续的隐形成本较高。另外，由于受电化学材料特性的限制，锂离子电池的循环次数一直没有突破，使用寿命较短。

发明内容

本发明旨在提供一种结构简单，易于实现并推广，安全、环保、蓄能成本低、蓄能容量大、寿命长且利于回收的，一种热电制冷蓄热蓄冷二次物理电池。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种热电制冷蓄热蓄冷电池，包括热电制冷器、与热电制冷器的冷面连接的第一循环管路以及与热电制冷器的热面连接的第二循环管路，第一循环管路和第二循环管路中分别设有蓄能介质，在第一循环管路上设有用于驱动第一循环管路中的蓄能介质沿第一循环管路循环流动的第一介质泵，在第二循环管路上设有用于驱动第二循环管路中的蓄能介质沿第二循环管路循环流动的第二介质泵。

优选的，所述热电制冷器为半导体制冷器。

优选的，所述热电制冷蓄热蓄冷电池还包括敷设在热电制冷器、第一循环管路以及第二循环管路外周的隔热层。

优选的，在所述第一循环管路上位于第一循环管路与热电制冷器连接位置的两侧分别设有第一截止阀，第一循环管路位于两个第一截止阀之间并远离热电制冷器的部分形成第一蓄能段，第一循环管路位于两个第一截止阀之间并靠近热电制冷器的部分形成第一能量交换段；在所述第二循环管路上位于第二循环管路与热电制冷器连接位置的两侧分别设有第二截止阀，第二循环管路位于两个第二截止阀之间并远离热电制冷器的部分形成第二蓄能段，第二循环管路位于两个第二截止阀之间并靠近热电制冷器的部分形成第二能量交换段。

优选的，所述第一蓄能段上连接有用于容纳第一循环管路中的蓄能介质的第一介质池；所述第二蓄能段上连接有用于容纳第二循环管路中的蓄能介质的第二介质池。

优选的，两个第一截止阀和两个第二截止阀均为电磁阀。

优选的，在所述热电制冷器上设有温度检测器。

优选的，所述温度检测器设置在热电制冷器的热面上。

优选的，所述温度检测器为热电偶。

有益效果

本发明利用了热电制冷器的可逆性，在电能富余的情况下，利用热电制冷器的珀耳帖效应将电能转化为热能和冷能通过蓄能介质并分别储存；在用电高峰期间，利用热电制冷器的塞贝克效应将蓄能介质中的热能和冷能通过热电制冷器重新转化为电能。具有安全，环保，采用蓄能介质广泛，蓄能成本低，寿命长，利于回收的特点，适合在光伏或风力发电等新兴发电模式中推广。

此外，在各种交通工具中，以本发明作为动力电池，储存的冷热能亦可用于乘员舱，设备舱的温度调节，具有安全节能，经济环保的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中标记：1、第一介质泵，2、第一截止阀，3、温度检测器，4、热电制冷器，5、第二截止阀，6、第二介质泵，7、隔热层，8、第二循环管路，801、第二蓄能段，802、第二能量交换段，803、第二介质池，9、第一循环管路，901、第一能量交换段，902、第一蓄能段，903、第一介质池。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种热电制冷蓄热蓄冷电池，包括热电制冷器4、与热电制冷器4的冷面连接的第一循环管路9以及与热电制冷器4的热面连接的第二循环管路8，第一循环管路9和第二循环管路8中分别设有蓄能介质。本实施例中采用乙二醇作为蓄能介质，也可采用其他流动性良好并具有较大比热容的液体或气体，热电制冷器4为半导体制冷器。热电制冷器4上设有用于对热电制冷器4进行充电以产生珀耳帖效应以及用于收集热电制冷器4通过塞贝克效应产生的电能的导线。第一循环管路9和第二循环管路8靠近各自与热电制冷器4连接的位置分别设有与热电制冷器4长度相应的开口，以分别通过开口使第一循环管路9和第二循环管路8中的蓄能介质与热电制冷器4的热面和冷面充分接触。