[发明专利]一种环保复合电池

说明书

本发明涉及新型环保清洁能源领域，更具体而言，涉及一种环保复合电池，包括空气电池与燃料电池，所述空气电池以铝板为负极材料，以铜板为正极材料，以氯化铜溶液为电解质溶液，所述铝板、铜板设置在支撑壳体中，并浸入所述氯化铜溶液中；该复合电池能量密度大、容量大、长寿命、绿色环保，工业化后可产生巨大的经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及新型环保清洁能源领域，更具体而言，涉及一种环保复合电池。

背景技术

随着现代工业和人们生活水平的飞速发展，当前市场的电池性能（能量密度、容量、寿命等主要指标）已无法满足实际需求，如锂离子电池的容量和续航里程已无法满足电动汽车的发展需求。目前市场上对高性能、高容量、高能量密度电池的需求日益高涨。

发明内容

为了克服现有技术中所存在的不足，本发明提供一种环保复合电池，将空气电池与燃料电池结合，实现对资源的合理利用。

一种环保复合电池，包括空气电池与燃料电池，所述空气电池以铝板为负极材料，以铜板为正极材料，以氯化铜溶液为电解质溶液，所述铝板、铜板固定设置在支撑壳体中，并浸入所述氯化铜溶液中；所述铝板与铜板相对而立，所述铝板与铜板之间设置有隔膜与活性炭板，所述活性炭板附着于所述铜板靠近铝板端面，所述隔膜附着于所述活性炭板靠近所述铝板端面，所述隔膜与所述铝板之间设置有小于3mm的间距；所述铝板与铜板与外电路电性连接；所述支撑壳体设置有进水口与出水口，所述进水口设置在支撑壳体上部，所述出水口设置在支撑壳体下部，所述进水口和出水口之间连接有水循环系统；所述支撑壳体上方设置有气体出口，所述气体出口连通燃料电池；所述燃料电池与外电路电性连接；所述空气电池与燃料电池并联连接外电路。

进一步地，所述铝板采用纯度为99%-99.999%的铝板。

进一步地，所述铝板靠近隔膜端面开设有沟槽，沟槽直径为2mm。铝板表面的微细沟槽有水注入后形成毛细虹吸作用，随着水反应减少后，后续水在虹吸动力下可容易流入。

进一步地，所述铜板采用纯度为99%-99.999%的铜板。

进一步地，所述铜板可替换为铝合金。

进一步地，所述隔膜采用绝缘有机纤维或绝缘无机纤维。所述隔膜上设置有透气微孔结构，电子无法通过，但允许离子自由通过。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

1.高能量密度：可以达到2000Wh/Kg以上，目前市场报道的锂离子电池能量密度最高为200Wh/Kg。

2.无需充电：电池工作放电耗完之后，可以加水或电解液而使电池重新产生电能，环保节能。

3.长寿命：根据电池电能的消耗，铝电极可以不断更换，重新让电池继续工作，与锂离子电池相比，寿命很长。

4.环保无毒、无有害物质产生：电池工作中只消耗水、电解液和空气，期间生成氧化铝和氢氧化铝及铜，过程绝对环保。而且氧化铝和氢氧化铝可以回收再循环生产铝材，铜粉可回收。

5.负极材料廉价易得：作为电池的主要消耗材料，铝板是常规材料价廉易得。

本发明提供的复合电池能量密度大、容量大、长寿命、绿色环保，工业化后可产生巨大的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明提供的复合电池内部结构示意图；

图2为复合电池整体结构示意图；

图3为铝板截面示意图。

图中：1、铝板；2、铜板；3、氯化铜溶液；4、支撑壳体；5、隔膜；6、活性炭板；7、进水口；8、出水口；9、水循环系统；10、气体出口；11、燃料电池。