[发明专利]一种高效耐久环保电池

说明书

本发明涉及及新型环保清洁能源领域，更具体而言，涉及一种高效耐久环保电池，负极材料采用铝，正极材料采用铜，电解质采用水；负极材料与正极材料相对而立，负极材料与正极材料之间设置有隔膜与活性炭板。电池制作成本低、蓄能大、耐用、绿色环保、规格多样，制备工艺简单、制造成本低，可产生巨大的经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及及新型环保清洁能源领域，更具体而言，涉及一种高效耐久环保电池。

背景技术

随着日常生活中对电池的普及应用，一些电池的污染、安全、回收等问题日渐突出，如铅酸电池、锂电池的潜在泄露污染、自燃爆炸等问题，造成的应用危害很大，而且对环境也存在污染。此外，目前市场上应用最广的锂离子电池，其能量密度、续航公里数、寿命等主要性能指标均低于市场需求目标。对于现有电池的显著缺陷，市场对高效新型环保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，本发明提供一种以高纯铝作为负极材料的高效耐久环保电池。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种高效耐久环保电池，包括负极材料、正极材料、电解质与支撑壳体，所述负极材料、正极材料固定在支撑壳体中，其特征在于：所述负极材料采用铝，所述正极材料采用铜，所述电解质采用水；所述负极材料与正极材料相对而立放置在电解质中，所述负极材料与正极材料之间设置有隔膜与活性炭板，所述活性炭板附着于所述正极材料靠近负极材料端面，所述隔膜附着于所述活性炭板靠近所述负极材料端面，所述隔膜与所述负极材料之间设置有小于3mm的间距；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；所述正极材料与负极材料与外电路电性连接。

进一步地，所述负极材料采用纯度为99%-99.999%的铝板。

进一步地，所述负极材料靠近隔膜端面开设有沟槽，沟槽直径为2mm。负极材料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，所述正极材料采用纯度为99%-99.999%的铜板。

进一步地，所述正极材料可替换为铝合金。

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：产生电压为3v，电池能量密度达1400Wh/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：电池工作放电消耗完之后，可以加水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和空气，装置中生成氧化铝粉末，过程绝对环保。而且氧化铝可以回收再循环生产铝材。

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。

本发明制备的耐久环保电池制作成本低、蓄能大、耐用、绿色环保、规格多样，制备工艺简单、制造成本低，可产生巨大的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明提供的一种高效耐久环保电池内部结构示意图；

图2为高效耐久环保电池整体结构示意图；

图3为负极材料截面示意图。