一種微功耗高電壓水電池的製作方法
2023-06-06 00:27:16
專利名稱：一種微功耗高電壓水電池的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種微功耗高電壓的化學電源。
目前的電子科學領域中，微功耗器件不斷出現，如音樂卡、電子表、計算器等，這些產品均工作在微安級電流中。這些產品所使用的電池有鋅-錳、鋅-空氣、鋰電池等，但由於其一、這些種類的電池均是將正、負極性物質，電解液密封在同一電池殼體內，固不可避免的受到自放電的影響，這種電池的存貯期在一、兩年左右;其一、這些電池的電壓低、鋅-錳1.5V電池的工作電壓僅在1.35V，鋅-空氣1.4V電池的工作電壓在1.2V～1.3V左右;其三、價格貴，鋰電池比一般電池貴3～5倍;其四，容量小。在中國專利85105973上公開了一種水電池，其目的是研製出一種能解決以上問題的水電池，但由於該電池的兩極是採用了兩種不同的金屬，以鋅-銅為例，電壓很低，為提高電壓，採用了多節電池的串聯，從而又出現了在浸入水時中發生了相互間隔離的困難。
為了避免上述現有技術的不足之處，本發明提出了一種不用串聯，開路電壓在1.6～1.9V，當負載R＝15K時的工作電壓保持在1.4～1.7V，並且能連續工作1000小時以上的水電池。
本發明的技術思想是在水中放置了電池所必須的陰極和陽極，其特徵在於電池的陽極採用了資源豐富，價格便宜的鋁合金或鎂;陰極材料不再使用金屬，而採用了多孔炭、活性炭以及燒結炭等那種表面積大的炭。在使用中只需將炭陰極和金屬陽極放置在一個盛水的容器中，或在兩極間滴入水，產生的氫被活性炭巨大的表面積所吸附，並通過水中的微量溶氧，與氫化合，以達到去極化的作用，既可產生微電流。
陰極所用的炭，是在炭粉中加入催化劑和導電材料並用粘合劑製成活性炭陰極板。
催化劑可以用鉑、釕、鈀、銀、二氧化錳等。
粘合劑可以用聚四氟乙烯、乳液、聚苯乙烯等。
本發明相比現有技術有如下優點
1、存貯期限無限長，因為電池不放在水中既不工作，所以沒有自放電的問題;
2、輸出電壓均高於鋅-錳、鋅-空氣電池，其開路電壓在1.7V～1.9V，工作電壓在1.4～1.7V;
3、成本低，價格極便宜，與鋅-錳電池按放出同樣容量計算，其價格少於1分錢。
正因為有如下優點。本發明提出的這種微功耗的水電池可以廣泛用於音樂卡、計算器、電子表、兒童玩具、工藝器等應用微安級電流的電品產品上，並以其成本價格低而部分取代鋅-銀和鋅-錳電池。
現結合實施例對本發明作進一步描述陽極採用經過表面處理的鎂片1CM2，陰極用100g活性炭、30g乙炔黑、10g電解二氧化錳、10g聚四氟乙烯乳液，經過混合碾壓成0.5膜片，取用2CM2作為陰極片。
將陽極片與陰極片共同放入清水中，既產生了電壓，開路電壓為1.8～1.9V，其電流為60～100mA，工作時間1000小時。
權利要求
1.本發明涉及一種微功耗高電壓水電池，在水中放置陰極和陽極，其特徵在於陽極採用鋁合金，陰極採用炭。
2.如權利要求1所述的一種微功耗高電壓水電池其特徵在於炭陰極採用多孔炭，活性炭或燒結炭。
3.如權利要求2所述的一種微功耗高電壓水電池，其特徵在於陰極炭板的製成是在炭粉中加入催化劑，導電材料並用粘合劑滾壓而成。
4.如權利要求3所述的一種微功耗高電壓水電池，其特徵在於催化劑可用鉑、釕、鈀、銀或二氧化錳。
5.如權利要求3所述的一種微功耗高電壓水電池，其特徵在於粘合劑可以用聚四氟乙烯乳液或聚苯乙烯等。
全文摘要
本發明涉及一種微功耗高電壓的化學電源，由水做為電解質，其特徵在於陽極採用鋁合金或鎂，陰極採用了一種由炭粉、催化劑、導電材料和粘合劑碾壓而成的碳布。在使用時，只需將陰、陽極置入水介質中，即可滿足一些工作電流在微安級電器負載的需要，如音樂卡、電子表、計算器等。
文檔編號H01M4/46GK1065554SQ91102148
公開日1992年10月21日 申請日期1991年4月1日 優先權日1991年4月1日
發明者朱兆欣 申請人:朱兆欣