专利名称：镁或镁合金发电装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种发电装置，尤其是一种电解液循环的镁或镁合金发电装置及方 法，属于电化学发电技术领域。
背景技术：
在经济、技术高速发展的当今世界，不可再生的资源、能源被大量消耗，同时使人 类赖以生存的自然环境遭受严重破坏及污染，并导致全球气候及地质变化异常，直接危及 到地球上的人类生存安全。因此，如何遏制不可再生资源、能源的过度开发利用，寻找并研 制新的可再生能源，已成为各国首选的课题。而无碳金属发电装置的问世，正好解决了上述 问题。该无碳金属发电装置是由空气电极及其内的电解液，位于空气电极之间并置于电解 液中的金属电极构成，它通过金属电极、空气电极、电解液之间的下列电化学反应
金属电极反应金属+0H——金属氢氧化物+电子
空气电极反应A+H20+电子一0Γ
总反应金属+Α+Η20 —金属氢氧化物
将化学能转换成电能后向外提供动力电能，因而许多国家已将无碳金属发电装置 应用到电动汽车上，作为驱动该类汽车行驶的能源。尽管无碳金属发电装置无需像普通蓄 电池那样需要经常充电，但却需要补充放电完了的金属电极，从而获得能量补充，更换或过 滤含有反应物的电解液，以维持正常的发电，同时更换下来的金属电极及过滤后的反应生 成物经过处理后，又可再生循环使用。由于目前采用的更换方式大多为金属发电装置的整 体更换，而且更换下来后需要专业厂商进行专门处理，不仅更换费时费力，而且占地大，非 常不方便，极大限制了其在电动汽车上的应用，因此，必须对现有技术加以改进。发明内容
本发明的目的在于提供一种无需整体更换，电解液可直接循环使用，反应物和电 极可收集存储的镁或镁合金发电装置。
本发明的另一个目的在于提供一种用所述镁或镁合金发电装置发电的方法。
本发明提供这样一种镁或镁合金发电装置，它由多个反应单元间隔并列成发电 组，两两反应单元之间形成空气通道，每个反应单元包括空气电极及其内的电解液，插入电 解液中并位于空气电极间的金属电极，每个反应单元的出液通孔与过滤器连通，过滤器与 储液箱连通，储液箱与每个反应单元的进液通孔连通，每个反应单元的进、出液通孔均与储 液箱连通，其特征在于所述金属电极为镁或者镁合金电极。以便将各反应单元的含有反应 生成物的电解液送至过滤器过滤后，电解液经储液箱再返回各自的反应单元内循环使用， 过滤后的反应生成物则取出另存，以待回收处理，一旦电解液流完后，即向各反应单元补充 保护液，防止自放电现象而消耗金属电极，以维持放电曲线的平稳，同时在停止发电时有利 于保护镁或镁合金电极不被氧化。
所述反应单元中的电解液为氯化钠电解液。
所述反应单元的出液通孔、进液通孔分别通过输液管与过滤器进液口、储液箱出 液口连通，且在输液管上设有控制阀，以便将反应单元内的氯化钠电解液送至过滤器中过 滤后，经储液箱返回循环使用。
所述过滤器出液口与储液箱进液口通过输液管连通，以将过滤器过滤出来的氯化 钠电解液送入储液箱中储存。
所述储液箱出液口与反应单元的进液通孔间的输液管上设有抽液泵，以便根据需 要将储液箱内的氯化钠电解液送入壳体中。
所述反应单元的进、出液通孔均通过输液管与储液箱连通，且在输液管上设控制 阀和水泵，以便根据需要向反应单元内补充保护液，以防自放电而消耗金属电极。
所述储液箱内的保护液为纯净水，或者为防氧化的油或液。
所述过滤器内设有平面过滤网，平面过滤网一侧的过滤器壁上设有物料出口，以 方便取出过滤后的反应生成物。
所述过滤器内设有中空过滤网柱，位于中空过滤网柱上方的过滤器顶部设有物料 出口，以方便取出过滤后的反应生成物。
所述反应单元顶部设有盖，以便开盖后通过人工或者机械取出放完电的镁或镁合 金电极，装入新的镁或镁合金电极。
本发明提供的用镁或镁合金发电装置发电的方法，其特征在于以氯化钠为电解 液，以镁或者镁合金为电极，并经过下列步骤
A、将镁或镁合金电极分别插入发电装置的各个反应单元的空气电极间，注入氯化 钠电解液；
B、启动氯化钠电解液循环及过滤体系，在镁或镁合金电极、空气电极、电解液之间 发生下列电化学反应
镁或镁合金电极反应镁+OF —氢氧化镁+电子
空气电极反应A+H20+电子一0Γ
总反应镁+Α+Η20 —氢氧化镁
从而将化学能转换成电能后，以空气电极上连接的导线用作电源正极，镁或镁合 金电极上连接的导线用作电源负极，而向外提供动力电能。
本发明具有下列优点和效果通过氯化钠电解液的循环，可方便地将反应单元内 的含有反应生成物的氯化钠电解液引出，经过滤器过滤后，返回循环使用，过滤得到的反应 生成物则取出另存，以待回收处理，同时也可方便地更换镁或镁合金电极，再通过氯化钠电 解液引出期间向反应单元内补入保护液，可有效防止因自放电而消耗镁或镁合金电极，并 维持放电曲线的平稳。因此，无需再对发电装置进行整体更换，可有效应用于汽车、轮船等 交通工具上，以及作为医院、学校、野外作业等应急电源与移动电源，省时省力，极大地方便 了可再生资源的回收处理及循环利用。是一条不使用燃油，不排污，可循环利用可再生资源 的新型发电装置和方法。
图1为本发明之断面结构示意图2为图1的A-A视图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步描述。
本发明提供的镁或镁合金发电装置，是由多个反应单元1间隔并列成发电组，两 两反应单元1之间形成空气通道2，每个反应单元1包括空气电极11及其内的氯化钠电解 液114，插入氯化钠电解液114中并位于空气电极11间的镁合金电极12及滤袋122，空气电 极11上连接有导线111，用作电源正极，镁合金电极12上连接有导线121，用作电源负极， 每个反应单元的顶部设有盖123，以便开盖123后通过人工或者机械取出放完电的镁合金 电极12，装入新的镁合金电极12，每个反应单元1的出液通孔115通过输液管5及控制阀 4与过滤器13连通，过滤器13通过输液管5与储液箱14连通，储液箱14底部设有排污口 141，储液箱14出液口通过输液管5及其上的水泵6、控制阀4与每个反应单元1的进液通 孔116连通，以将各反应单元1内的含有反应生成物的氯化钠电解液114送至过滤器13过 滤后，使氯化钠电解液114进入储液箱14，再泵入反应单元1中循环使用；每个反应单元1 的进、出液通孔112、113均通过输液管5及其上的控制阀4、水泵6与储液箱15连通，储液 箱15底部设排污口 151，以便当氯化钠电解液114流完后，向各反应单元1内补充纯净水， 以防止自放电现象而消耗镁合金电极，维持放电曲线的平稳。过滤器13内设有中空过滤网 柱131，位于中空过滤网柱131上方的过滤器13顶部设有物料出口，物料出口上设盖132， 打开盖132即可方便取出中空过滤网柱131，以将其内的反应生成物收集起来等待回收处 理，如图1、图2。
本发明提供的用镁或镁合金发电装置发电的方法，经过下列步骤
A、将镁合金电极12分别插入发电装置的各个反应单元的空气电极11间，注入氯 化钠电解液114 ；
B、开启控制阀4，使过滤器13、储液箱14、反应单元连通，以启动氯化钠电解液114 循环，并在镁合金电极12、空气电极11、电解液114之间发生下列电化学反应
镁或镁合金电极反应镁+OF —氢氧化镁+电子
空气电极反应A+H20+电子一0Γ
总反应镁+Α+Η20 —氢氧化镁
从而将化学能转换成电能后，以空气电极11上连接的导线111用作电源正极，镁 合金电极12上连接的导线121用作电源负极，而向外提供动力电能。
权利要求
1.一种镁或镁合金发电的装置，它由多个反应单元间隔并列成发电组，两两反应单元 之间形成空气通道，每个反应单元包括空气电极及其内的电解液，插入电解液中并位于空 气电极间的金属电极，每个反应单元的出液通孔与过滤器连通，过滤器与储液箱连通，储液 箱与每个反应单元的进液通孔连通，每个反应单元的进、出液通孔均与储液箱连通，其特征 在于所述金属电极为镁或者镁合金电极。
2.一种用权利要求1所述镁或镁合金发电装置发电的方法，其特征在于以氯化钠为电 解液，以镁或者镁合金为电极，并经过下列步骤A、将镁或镁合金电极分别插入发电装置的各个反应单元的空气电极间，注入氯化钠电 解液；B、启动氯化钠电解液循环及过滤体系，在镁或镁合金电极、空气电极、电解液之间发生 下列电化学反应镁或镁合金电极反应镁+Off —氢氧化镁+电子空气电极反应a2+h2o+电子一or总反应镁+o2+H2O —氢氧化镁从而将化学能转换成电能后，以空气电极上连接的导线用作电源正极，镁或镁合金电 极上连接的导线用作电源负极，而向外提供动力电能。
全文摘要
本发明提供一种镁或镁合金发电的装置及方法，它由多个反应单元间隔并列成发电组。两两反应单元之间形成空气通道，每个反应单元包括空气电极及其内的电解液，插入电解液中并位于空气电极间的金属电极。每个反应单元的出液通孔与过滤器连通，过滤器与储液箱连通，储液箱与每个反应单元的进液通孔连通，每个反应单元的进、出液通孔均与储液箱连通。其特征在于所述金属电极为镁或者镁合金电极。无需再对发电装置进行整体更换，可有效应用于汽车、轮船等交通工具上，以及作为医院、学校、野外作业等应急电源或移动电源，省时省力，极大地方便了可再生资源的回收处理及循环利用。是一条不使用燃油，不排污，可循环利用可再生资源的新型发电装置和方法。
文档编号H01M6/04GK102041521SQ201110003650
公开日2011年5月4日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者余建岳 申请人:余建岳