[发明专利]一种金属海水燃料电池

说明书

本发明涉及一种金属海水燃料电池，包括置于一密闭壳体中相对设置的金属阳极、载有析氢催化剂的阴极，及设置于金属阳极和阴极之间的隔膜，单电池壳体底部和顶部分别设有注液口和排气口；所述金属阳极或单电池壳体置于一密闭的过渡壳体中；一驱动装置，驱动装置通过传动装置与过渡壳体相连接，控制过渡壳体与金属阳极或单电池壳体间的相互剥离；或驱动装置通过传动装置与过渡壳体切割装置相连接，控制过渡壳体切割装置对过渡壳体的破坏；驱动装置为控制装置驱动启动。电池系统投入海洋中，利用控制计时或机构位移，定时控制镁海水燃料电池启动，从而延长镁海水燃料电池深海贮存时间，避免自腐蚀影响，显著提高电池的比能量。

技术领域

本发明涉及一种金属海水燃料电池。具体地说是一种可在海洋环境长贮存使用的金属海水燃料电池。

背景技术

在建设海洋强国的国家战略背景下，面向深海、远海的探索与开发成为海洋领域的研究热点。而能源是决定海洋装备工作水深及工作时间的关键组成。深海条件下，常规的一次电池(碱锰电池、锂一次电池)和二次电池(如铅酸电池、银锌电池、锂离子电池等)难以满足新型水下设备对大容量、长寿命、安全可靠和良好海洋环境适应性电源的需求；而常用的镁溶解氧海水电池的性能则受海水中溶解氧浓度影响较大，当海水溶解氧浓度降低时，电池性能迅速下降，难以满足海洋装备正常的供电需求。以金属镁等金属或合金为阳极，担载析氢催化剂的多孔材料为阴极，以水为阴极燃料的镁水电池，则因解决了传统镁溶解氧海水电池对海水中氧浓度的依赖，以其高稳定性、结构紧凑、体积小等优势有广阔的应用前景，适用于全海深、长时间持续供电。

为维持海洋环境下的长时间持续供电，势必增加阳极燃料的质量，然而海洋环境湿态贮存条件下，金属阳极由于自腐蚀造成大量能量损失。若频繁更换阳极燃料，则在深海环境下很难实现且增加使用成本。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出一种新型海洋环境可控贮存,按需启动的金属海水燃料电池系统。

一种金属海水燃料电池，包括单电池或2节以上单电池电路串联、并联或串并混联组成的电池组；

所述单电池包括置于一密闭单电池壳体中相对平行设置的金属阳极、载有析氢催化剂的阴极，及设置于金属阳极和阴极之间的隔膜；单电池壳体底部和顶部分别设有流体流道，流体流道二端分别设有与壳体内部和外部相连通的开口；

所述金属阳极或单电池壳体置于一密闭的过渡壳体中，或于所述流体流道与外部相连通的开口处设有可拆卸封堵或阀门；

所述过渡壳体采用薄层材料或弹性材料制成；

一驱动装置，驱动装置通过传动装置与过渡壳体相连接，控制过渡壳体与金属阳极或单电池壳体间的相互剥离；或驱动装置通过传动装置与过渡壳体切割装置相连接，控制过渡壳体切割装置对过渡壳体的破坏；或驱动装置通过传动装置与可拆卸封堵或阀门相连，控制可拆卸封堵于流体流道开口处的脱离；或控制装置控制阀门开启；

驱动装置由控制装置控制启动。

所述驱动装置为电机；所述传动装置与驱动装置传动连接；

所述传动装置为滚动丝杠、或齿轮驱动卷筒、或绳索、或液压缸、或连杆机构中的一种或二种以上构成；

所述过渡壳体切割装置为与过渡壳体相抵接的带尖锐边缘刀具；

所述控制装置与驱动装置信号连接；

所述控制装置为含有时钟芯片与辅助驱动电路的计时控制装置，或为含有力传感元件与驱动电路的力学变化控制装置，或为含有电压电流测试元件及驱动电路组成的容量控制装置，或为含有电压电流测试元件及驱动电路组成的功率变化控制装置，或为含有电压电流测试元件及驱动电路组成的电池组故障控制装置。

所述计时控制装置，可预先设置时间，在达到设定时间后，由驱动电路控制驱动装置运行；