专利名称：电动车电能供应站的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用锌--空气电池的电动车电能供应站的实施方法和技术。
现有技术的各种电动车因造车理念的局限将蓄电池所有权归属于购车者，以及蓄电池容量的有限，使得各种电动车的运行里程在40公里-100公里的范围内，一旦蓄电池电能耗尽，通常又需要充电3-8小时才能重新使用，如果蓄电池的电能在车辆运行途中耗尽，则给车主带来更大的不便，要么请车来拖，要么弃车而去，而携带备用电池不仅增加成本而且也增大电动车自重和载重电能损耗，而且效果也不显著；传统燃油汽车解决长途运行中能源补给是通过在沿途加油站加油来完成的，燃气汽车则是通过加液化气来完成，加油加气是可以在几分钟内完成的，因为油料是燃油汽车能量的载体，液化气则是燃气汽车能量的载体，而电动汽车要解决长途运行中能源补给，传统的办法是通过建立充电站来完成，但建立充电站就要首先解决给蓄电池快速充电的世界性难题，因为在几分钟之内为电动车蓄电池充足电必须采用大电流充电，但大电流充电不仅会缩短蓄电池的使用寿命，而且现有技术也很难做到在几分钟内为蓄电池充足电，这一技术难题全世界都正在努力解决但进展不大，如果电动车主在办事途中需补充电能，而不得不花一两个小时来等待，恐怕谁都宁愿不要这种交通工具了，因为这样的技术不能满足现代社会交通流的需要。而电动车电能的载体是蓄电池，在传统观念中，电动车的蓄电池的所有权归电动车及车主所有，更换蓄电池的工作是只有在蓄电池反复充放电用旧老化之后才能得以买新换旧，这种观念是根深蒂固不可动摇的，表现在电动车的制造上就是将电动车蓄电池固化在电动车车架上不易更换的位置上，蓄电池与车上的调速控制器和充电器的连接也是用螺钉或不便更换的接头紧固连接的。
本发明的目的是克服现有技术的不足，打破传统电动车电能供应模式，建立一种公用电能载体的新概念，提供一种锌--空气电池电能供应站，专门为使用一种新型电源锌--空气电池电动车提供能源电池，使用锌--空气电池箱的电动车主将用完电的锌--空气电池箱G送往电能供应站，在电能供应站的置换站点II出钱购买换回另一个加满电能的锌--空气电池箱E，电能供应站收钱卖出加满电能的锌--空气电池箱E及锌--空气电池箱G的回收更新费，电站建站费及毛利润，并负责回收处理锌--空气电池箱中的反应剩液和向处理后的单体锌--空气电池箱内加满新的电能活性物质锌粒和碱液，这种新的电能补充技术模式的出现，从根本上克服了传统使用蓄电池的电动车靠充电补充电能所带来的种种弊病，把电动车用完电后，电动车主回家耗费大量时间进行电能补充的工作交给了专业化和工厂化的电能供应站，实现了为电动车补充电能的专职化、专业化、社会化，实现了电动车补充电能的即时、快速化，使得电能的补充能像汽车那样在短短的几分钟甚至一分钟内完成，为电动车在城市的大规模普及创造了成熟的技术条件和物质基础。在城市市区和城际间建立使用锌--空气电池箱的电动车电能供应网站，相邻的电能供应站间距小于补充新电能后电动车的续行里程，从而避免了开发高容量和快速充电蓄电池投入大、费时长，而收效微的难题，以及蓄电池在使用过程中存在使用寿命短和容量小的弊病，实现电动车运行里程无限延长，在城市和城际间普及环保无污染，廉价的电动车，取代污染严重的机动车，为解决未来地球石油能源日渐枯竭导致的能源危机提供战略决策和实用技术解决方案。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明
图1为一个电动车电能供应站的构成和工作流程结构示意图。
图2为城际公路电动车电能供应网站的构成和沿路布局结构示意图。
图3为城市市区电动车电能供应网站的构成环城布局结构示意图。
图1为一个电动车电能供应站的构成和工作流程结构示意图，图中I为锌--空气电池电能活性物质补充安装车间，II为电能供应站的锌--空气电池箱置换站点，III为锌--空气电池回收及氧化锌电解、锌电极制板、造粒车间，在锌--空气电池回收及氧化锌电解、锌电极制板、造粒车间III内先将氧化锌电解制得锌粉，将参有无机缓蚀剂和/或有机缓蚀剂的锌粉或金属锌进行压制、锌电极的制板或造粒制成电极板和/或锌粒备用，在锌--空气电池电能活性物补充安装车间I内将阴极或与阴极电子导通的电能活性物质锌粒或加有缓蚀剂的锌粒及电池的电解液KOH或NaOH补充装填进单体锌--空气电池箱的正负电极的电极腔内，或重新组装更换电池槽内的阴极锌电极板和阳极电极板或只更换阴极锌电极板及电解液制成加满电能的锌--空气电池箱E，在电能供应站的锌--空气电池箱置换站点II处，将加满电能的锌--空气电池箱E卖给公路上处于欠电状态的电动车F，交换回欠电的锌--空气电池箱G，为电动车补充电能。
图2为城际公路电动车电能供应站的构成和沿路布局结构示意图，图中L1、L2...Li为公路沿线两侧分布的电能供应网站，L1、L2...Li中的各个电能供应站是由图1所示的一个个电能供应站结构单元组成，它们沿公路两侧分布，公路每侧相邻两个电能供应站的间距小于加满电能的使用锌--空气电池箱的电动车的续行里程200-800公里，则公路两边每侧相邻两电能供应站的间距选择20-260公里，并在相邻电能供应站间安装应急欠电求助电话亭，并参照里程碑由电能供应站就近派车送换锌--空气电池箱，相邻的电能供应站之间还可安装排列太阳能和/或风能辅助供电电解系统以充分利用公路两旁空间和自然无偿能源来降低电能供应站的供电成本，增产增收，当然上述辅助供电系统也可不安装。
图3为城市市区电动车电能供应网站的结构和环城布局结构示意图，城市市区电能供应网站的基本单元仍然是图1所示的一个电能供应站，各电能供应站(如图中矩形框所示)沿城市市区各级环城公路两侧均匀分布并在连通各环城公路的惯通公路和市区中心纵横主干道上适当分布电能供应站，以保证相邻两个电能供应站的间隔距离小于或等于电动车的最小续行里程或它的二分之一或三分之一或四分之一续行里程，以确保电动车可以随时随地方便的更换锌--空气电池箱，考虑到在城市市区不同电动车类型及电动车用户较为集中，为使市民补充电能方便的特点，市区及一、二环线内公路两边每侧相邻两电能供应站间距选择0.1-100公里较为理想，三、四、五环线内公路两边每侧相邻两电能供应站间距为4-160公里，六环线以上公路两边每侧相邻两电能供应站间距为15-260公里。
市区的电能供应站中的锌--空气电池电能活性物质补充填装车间I与锌--空气电池回收及电解、制板、造粒车间III及与锌--空气电池箱置换电站点II可各自分开，由集中的电能活性物质补充填装车间I分时段向锌--空气电池箱置换电站点送取锌--空气电池箱或它们之间相互组合在一起，以利于方便、高效、降低运作成本对社会公众的电动车提供优质快捷的锌--空气电池箱电能补充服务。为了保证电能供应站运行的有序性、安全性，应对锌--空气电池箱外形尺寸进行统一规划、设计，如设计成外形为长方体或正方体结构的锌--空气电池手提箱或集装箱结构，同种车型之间采用统一规格的锌空气电池箱，不同车型的轻型电动车也应尽量采用统一规格的锌--空气电池箱，如使用锌--空气电池箱的电动自行车与电动摩托车及轻型电动三轮车、电动三、四轮椅车之间尽量采用同一外形尺寸，同容量或不同容量的锌--空气电池手提箱，而使用锌--空气电池箱的电动小汽车、电动小公共汽车、电动观光车、电动高尔夫车、电动平台车，采用同一外形尺寸，同容量或不同容量的小型锌--空气电池集装箱，大型电动公共汽车、大型电动货车等采用同一外形尺寸同容量或不同容量的大型锌--空气电池集装箱，并配以各种大、中、小标准型号的可快速抽插的电源连接插头--插座，以便迅速抽插补充电能。
本发明由于采用了全新的电动车供电技术和理念，从根本上打破了传统观念将蓄电池所有权归属购车者的局限，把电动车用完电后需费大量时间进行电能补充的工作交由电能供应站完成，使得电动车能够在短短的几分钟内完成电能的补充，具体解决方案是将传统电动车使用蓄电池供电方式改为使用锌--空气电池箱供电并把锌--空气电池箱与电动车从一而终的一一对应关系拆开，把电能源载体的锌--空气电池箱作为公共周转电池箱放入社会电动车群体的大循环中，即一套锌--空气电池箱在不同时间可为社会上同类型的不同电动车供电，一辆电动车在不同时间可以使用不同锌--空气电池箱或同一锌--空气电池箱供电，而锌--空气电池箱的更新费、回收费是在每次电池置换过程中完成的。两轮电动自行车、两轮电动摩托车、三轮电动车、三、四轮电动椅车、四、六、八、十、十二、十四轮电动汽车，各种类型电动车的锌--空气电池箱类别之间尺寸可以不同，但同一类型电动车的锌--空气电池箱尺寸必须相同，实行标准化尺寸，箱顶部四角和/或中部开有吊装孔、底部四角和/或中部设有凸起或凹进或平坦的支撑脚，集装箱体或箱底设有锁定器或锁定孔，锌--空气电池集装箱的更换采用叉车叉装或吊车吊装方式，或采用专用集装箱搬运车或机械手或机器人来更换。
本发明的最佳实施例之一为一个电动车电能供应站由锌--空气电池箱电能活性物质补充填装车间I、锌--空气电池箱置换站点II、锌--空气电池回收及氧化锌电解、锌电极制板、造粒车间III结合构成，工作流程为锌--空气电池箱电能活性物质补充填装车间I向锌--空气电池箱置换站点II供应加足电的锌--空气电池箱E，并接收锌--空气电池箱置换站点II送来的耗尽电的锌--空气电池箱G进行电能补充。
本发明的最佳实施例之二为一个城际电动车供应网站，由相邻两站间隔距离为小于电动车续行里程，尤其是小于四、六、八、十轮电动汽车续行里程的二分之一的各个电动车电能供应站构成，各电能供应站之间可以安装也可不安装太阳能和/或风轮辅助电能补充电器系统构成。
本发明的最佳实施例之三为一个城市市区电动车电能供应网站，相邻两站间隔距离从市中心纵横主干道、内环、二环间隔0.1-100公里，三、四、五环4-160公里，六环线以上为15-260公里即市区内环线往外环线间隔距离逐渐增大到两轮、三轮、四、六、八、十轮电动车续行里程的约四分之一、三分之一、二分之一构成城市市区电动车电能供应网站。由于锌--空气电池箱供电的电动车的生产制造技术难度和营运成本远远小于燃油机动车，而且运行过程中无尾气污染、无燥声污染，它们将会成为未来城市、城际的主要交通工具，因而具有极大的发展前景。
权利要求
1.一种电动车电能供应站，由电能补充车间I、电池箱置换站点II、电池回收处理车间III结合构成，其特征在于电能补充车间I由锌--空气电池电能活性物质补充填装车间构成，电池箱置换站点II由锌--空气电池箱置换站点构成，电池回收处理车间III由锌--空气电池回收及氧化锌电解及加有缓蚀剂的锌粉和/或金属锌造粒及阴极锌电极板制板车间构成，锌--空气电池电能活性物质补充填装车间I将加足电能的一体化的锌--空气电池箱E通过流程a送到锌--空气电池箱置换站点II，通过流程b接收置换站点II送回的欠电锌--空气电池箱G进行补充电能，锌--空气电池箱置换站点II向社会电动车群体有偿提供加足电能的公用能源载体锌--空气电池箱E，供电动车置换锌--空气电池箱、快速置换补充电能，锌--空气电池箱回收及氧化锌电解及加有缓蚀剂的锌粉和/或金属锌造粒及阴极锌电极板车间III向锌--空气电池箱电能活性物质补充填装车间I提供新产锌粒和/或阴极锌电极板，并回收反应剩液、锌--空气电池箱电能活性物质补充填装车间I将锌粒加入电池箱的正、负电极腔内或重新组装更换阴极锌电极板或阳极电极板或只更换阴极锌电极板及电解液。
2.按权利要求1所述的电动车电能供应站，其特征在于分布在城际公路两侧的各个电动车电能供应站单元构成的城际公路电动车电能供应网站中，公路同侧相邻两个电能供应站的的间距小于电动车锌--空气电池箱一次补充足电能后的续行里程，尤其为20-260公里间距。
3.按权利要求1所述的电动车电能供应站，其特征在于分布在城市市区各环城公路及环城公路惯通公路和市区中心纵横主干道两侧的各个电动车电能供应站单元构成的城市市区电动车电能供应网站中，市区中心纵、横、放射惯通主干道、内环、二环线公路同侧相邻两个电能供应站间距为0.1-100公里，由三环向外扩展，各环线上相邻两个电能供应站间隔距离为三、四、五环线4-160公里；六环线以上为15-260公里。
4.按权利要求1或2或3所述的电动车电能供应站，其特征在于在相邻两个电能供应站之间安装太阳能和/或风能辅助电能补充系统，以及安装应急欠电求助电话机、亭。
5.按权利要求1或2或3所述的电动车电能供应站，其特征在于城际和城市市区电动车电能供应网站的各个电能供应站的锌--空气电池电能活性物质补充安装车间I和/或锌--空气电池回收及氧化锌电解、锌电极制板、造粒车间III与锌--空气电池箱置换站点II分离，结合成一个或一个以上的大型锌--空气电池箱电能活性物质补充填装车间I和/或锌--空气电池箱回收及氧化锌电解制板造粒车间III，供集中统一补充电能并分时段向锌--空气电池箱置换站点II送取锌--空气电池箱，集中生产高容量环保锌--空气电池箱，集中回收无害化处理欠电锌--空气电池箱。
6.按权利要求1所述的电动车电能供应站，其特征在于公共电能源周转载体的锌--空气电池箱体上安装有与锌--空气电池箱正负极相连的可快速抽插的两芯或两芯以上的多芯供电插座--插头结构。
7.按权利要求1或6所述的电动车电能供应站，其特征在于在电动车电能供应站内使用的公共电能源周转载体的锌--空气电池箱为锌--空气电池手提箱和/或锌--空气电池集装箱，锌--空气电池集装箱顶部四角和/或中部开有吊装孔，底部四角和/或中部设有凸起或凹进或平坦的支撑脚和锁定器或锁定孔。
8.按权利要求1或2或3或4或6或7所述的电动车电能供应站，其特征在于两轮或轻型三轮电动车使用锌--空气电池手提箱，在电动车电能供应站内由人手工更换锌--空气电池手提箱，电动汽车和大型三轮车使用锌--空气电池集装箱在电动车电能供应站内由集装箱吊车吊装或集装箱叉车叉装或集装箱搬运车安装或机械手、臂或机器人来更换锌--空气电池集装箱。
9.按权利要求1所述的电动车电能供应站，其特征在于锌--空气电池箱置换站点II有偿收取的电能费用内至少包含有电能活性物质补充费和平均的电能供应站建站费。
全文摘要
一种电动车电能供应站，由电池箱补充车间I、电池箱置换站点II、电池箱回收处理车间III结合构成，打破了传统电动车电能供应模式，建立了公用电能载体电池箱置换站的新概念，电动车用完电后在一分钟内把用完电的电池箱通过向电能供应站有偿置换加足电能的电池箱进行电能补充，极大地缩短了电能补充时间，由各个电能供应站结合构成城市的电能供应网站，能方便地为电动车随时随地的补充电能，为清洁环保的电动车在城市的普及提供了技术保证。
文档编号H01M8/00GK1540789SQ0310784
公开日2004年10月27日 申请日期2003年3月14日 优先权日2002年5月23日
发明者刘奥宇 申请人:刘奥宇