双碳蓄电池 技术领域:
本发明涉及一种电池,尤其涉及一种无污染的环保型二次电池,特别是一种双碳蓄电池。
背景技术:
现有技术中的各种蓄电池(二次电池)和原电池(一次电池),如铅酸蓄电池、镉镍蓄电池和锌锰蓄电池等都是利用各种金属材料之间的电位差,在电解液(电解质)的作用下,进行氧化-还原反应,产生电流,而二次电池的氧化-还原反应是可逆的,因此现有的电池都是通过化学反应来产生电源的,它们的主要缺点是:
1、要消耗大量的贵重金属。
2、有些金属及其化合物会污染环境(如铅、镉等)。
3、电池寿命有限,一般为200至500次循环寿命。
4、一些新电池(如镍氢电池,锂电池等)由于它们的电极板要用希有贵重金属,因此存在着价格较贵的缺点。
5、由于电池的充电,放电过程中电池内部要进行化学反应,所以一般充电时间较长,一般为几个小时至十几个小时。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题是:由于现有技术中的各种蓄电池(二次电池)和原电池(一次电池)利用各种金属材料之间的电位差,在电解液(电解质)地作用下,进行氧化-还原反应,产生电流,通过化学反应来产生电源,所以要消耗大量的贵重金属;有些金属及其化合物会污染环境;电池寿命有限;一些新电池必须采用稀有贵重金属;此外,由于现有电池的充电,放电过程中电池内部要进行化学反应,所以一般充电时间较长。
本发明为解决已有技术中的上述技术问题所采用的技术方案是提供一种双碳蓄电池,所述的这种双碳蓄电池由至少一对碳素电极和电解质构成,其特征在于所述的任意一对碳素电极之间设置有电解质,所述的任意一对碳素电极包括一个阳极和一个阴极,且任意一对碳素电极之间设置有隔膜,所述的隔膜将所述的电解质分成两部分,所述的碳素电极还可以连接设置有集电板,当充电时,所述的集电板与外部的电源相连通,在电场的作用下,且由于电离作用,电解液中的存在的带正电的电荷和带负电的电荷运动到所述的碳素电极的表面,并在所述的碳素电极表面形成电荷层,从而实现了充电,当放电时,所述的碳素电极表面形成的电荷层经所述的集电板向外部供电,所述的电解质可以是液体也可以是固体,一般采用氢氧化钾溶液。
本发明与已有技术相对照,效果是积极且明显的。本发明双碳蓄电池在充电和放电过程中,电池内部不进行化学反应,而只有物理变化,这就使的本发明的寿命很长,一般在3000次循环寿命以上,本发明利用碳素材料做电极,不会消耗金属电极材料,同时本发明的电池的材料还可以回收反复利用,对环境无污染。此外,本发明充电时间短(一般为15分钟至1小时),价格低,无极性,还可以大电流放电。
本发明的目的、特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
附图说明:
图1是本发明双碳蓄电池的工作原理示意图。
图2是本发明双碳蓄电池的一个优选实施例的结构示意图。
具体实施方式:
如图1和图2所示,本发明一种双碳蓄电池,所述的这种双碳蓄电池由至少一对碳素电极3和电解质4构成,其特征在于所述的任意一对碳素电极3之间设置有电解质4,所述的任意一对碳素电极3包括一个阳极和一个阴极,且任意一对碳素电极3之间设置有隔膜5,所述的隔膜5将所述的电解质4分成两部分,所述的碳素电极3还可以连接设置有集电板2,当加工成产品时,所述的碳素电极3和电解质4两端用包封部1封装起来,所述的电解质4可以是液体也可以是固体,一般采用氢氧化钾溶液。
当充电时,所述的集电板与外部的电源相连通,在电场的作用下,且由于电离作用,电解液中的存在的带正电的电荷和带负电的电荷运动到所述的碳素电极的表面,并在所述的碳素电极表面形成电荷层,从而实现了充电,当放电时,所述的碳素电极表面形成电荷层经所述的集电板向外部供电。
本发明可以经过进一步加工做成各种系列产品,比如采用叠层法,可以制成各种规格的汽车用起动电池、摩托车用电池及电动自行车电池等;也可以采用卷绕法制成圆柱型电池,如1号、2号、5号电池等。