负电性气体离子储能电池及其发电方法
【专利摘要】本发明公开一种负电性气体离子储能电池，包括电压为负1千伏以上的电源；与所述电源连接的电网；与所述电网连接的储能电池；所述储能电池依次包括正极网、活性碳网、有机隔离网和负极网。电网可对空气电离产生负离子，产生的负离子被送往所述储能电池，利用负离子通过所述储能电池时，在所述储能电池的正负极网产生电位差，实现对所述储能电池的发电。负离子也可以储存在吸附介质如活性炭当中储存起来。当需要发电时，负离子可以加热释放，送到所述储能电池发电。所述储能电池结构简单，可实现将太阳能、风能等通过空气作为介质转化为电能，实现对资源的合理优化使用。同时，本发明还公开了对所述负电性气体离子储能电池的发电方法，所述方法操作简单，易于实现。
【专利说明】负电性气体离子储能电池及其发电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种储能电池及其发电方法，尤其是一种负电性气体离子储能电池及其发电方法。
【背景技术】
[0002]储能电池主要是指使用太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的蓄电池。目前常见的储能电池为铅酸蓄电池，一般分为以下三类:1、排气式储能用铅酸蓄电池-电池盖上有能够补液和析出气体装置的蓄电池；2、阀控制式储能用铅酸蓄电池-各个电池是密封的，但都带有在内压超出一定值时允许气体溢出的阀的蓄电池；3、胶体储能用铅酸蓄电池-使用胶体电解质的蓄电池。
[0003]太阳能蓄电池是“蓄电池”在太阳能光伏发电中的应用，目前采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池、胶体蓄电池和碱性镍镉蓄电池四种。目前被广泛使用的太阳能蓄电池主要是:铅酸免维护蓄电池和胶体蓄电池，这两类蓄电池，因为其固有的免维护特性及对环境较少污染的特点，很适合用于性能可靠的太阳能电源系统，特别是无人值守的工作站。
[0004]锂电池(磷酸铁锂电池)的前景由于安全、丢弃对环境污染的担扰以及大规模应用的有限材料来源，很难广泛应用。在新能源利用的另一个领域，是锂电池所不能完成的，如，一些能源产生系统，如风力发电、太阳能等，由于受到气候变化、风力大小等自然条件的影响，电能输出具有不稳定和间断性地特点，造成机械功率大幅变化，会使发电机输出的有功和无功产生波动，而且使电网的电能质量下降，同时造成电能浪费。
[0005]在世界或中国的常规能源是有限的，我国的主要能源储量远远低于世界平均水平，只有世界总储量的10%左右。从长远来看，可再生资源将成为人类未来的主要能源来源，因此，世界上大多数发达国家和一些发展中国家高度重视未来的可再生能源的重要作用，能源供应。在新能源和可再生能源中，光伏发电和风力发电增长最快，世界各国太阳能光伏发电的商业开发可利用是重要的发展方向。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种新型负电性气体离子储能电池；同时，本发明还提供了所述储能电池的发电方法。
[0007]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:一种负电性气体离子储能电池，
包括:
电压为负I千伏以上的电源；
与所述电源连接的电网；
与所述电网连接的储能电池；
所述储能电池依次包括正极网、活性碳网、有机隔离网和负极网。
[0008]由于电压为负I千伏以上的电源与电网连接，因此，电网可对空气电离产 生负离子，在电网中产生的负离子被送往储能电池，所述负离子依次通过所述储能电池的正极网、活性碳网、有机物隔离网和负极网，负离子通过所述储能电池时，在正负极网上产生电位差，实现对储能电池的发电。本发明所述储能电池，可利用太阳能、风能等发电，接入逆变电路从而产生负I千伏以上的电压接入电网,利用电网对空气电离产生负离子对所述储能电池发电，简单有效的将太阳能、风能等可再生资源转化为所述储能电池中的电能。另外，利用空气作为能量的转换介质，通过对空气的电离产生负离子实现对储能电池的发电，结构设计巧妙，实现了对资源的合理优化利用。
[0009]所述储能电池的正极网和负极网分别为正极导电材料网和负极导电材料网，优选地，所述储能电池的正极网和负极网分别为正极铜网和负极铜网。
[0010]作为本发明所述负电性气体离子储能电池的优选实施方式，所述电网与储能电池通过负离子储罐连接。在所述电网与储能电池之间设计负离子储罐，在电网中电离得到的负离子可先储存到负离子储罐中，当需要对储能电池发电时，再将负离子从所述储存负离子的储罐中排出并送往储能电池发电。同时由于多出的负离子可储存在负离子储罐中，可根据需要选择何时对所述储能电池发电，使用更加灵活。
[0011]作为本发明所述负电性气体离子储能电池的优选实施方式，所述负离子储罐为活性碳罐。活性碳具有较强的吸附能力，可大量吸附各种带电气体，因此所述负离子储罐选择活性碳罐，可大量吸附从电网电离得到的负离子，吸附容量大，且稳定。另外，可通过改变温度等条件较容易的将吸附在活性碳中的负离子解吸，当需要对储能电池发电时，有利于负离子从活性碳中解吸排出。
[0012]作为本发明所述负电性气体离子储能电池的优选实施方式，所述负离子储罐的下方设置有加热装置。在所述负离子储罐的下方设置加热装置，当需要对储能电池发电，将储存在负离子储罐中的负离子排出时，通过温和加热装置对所述负离子储罐加热，可使吸附在活性碳中的负离子快速解吸，便于对储能电池发电时，负离子储罐中负离子的释放排出。所述加热装置也可采用工业废热等实现加热，更有利于资源的优化及合理利用。
[0013]作为本发明所述负电性气体离子储能电池的优选实施方式，所述储能电池的正极网和负极网之间连接有电阻和负载。在所述正极网和负极网之间连接电阻和负载，当负离子通过所述储能电池时，可在正极网和负极网之间产生较大的电位差。
[0014]本发明还提供一种上述所述负电性气体离子储能电池的发电方法，包括以下步骤:
(1)发电，接入逆变电路产生负I千伏以上电压的电源；
(2)将步骤(I)中的电源接入电网，对空气电离产生负离子；
(3)将步骤(2)中产生的负离子送入储能电池，所述负离子通过所述储能电池，在所述储能电池的正极网和负极网上产生电位差，实现发电。
[0015]所述负电性气体离子储能电池的发电方法，可利用电网对空气电离产生负离子，然后利用负离子通过所述结构的储能电池时，在储能电池的正极网和负极网之间产生电位差，实现对储能电池的发电。
[0016]作为本发明所述负电性气体离子储能电池发电方法的优选实施方式，所述步骤
(I)中利用太阳能、风能发电。当采用太阳能、风能等可再生资源发电时，接入逆变电路产生负I千伏以上电压的电源，接入电网，从而实现电网对空气的电离产生负离子，有效地将太阳能、风能等可再生资源转化成电能，合理利用了资源。
[0017]作为本发明所述负电性气体离子储能电池发电方法的优选实施方式，所述步骤
(3)为:将步骤(2)中产生的负离子送入负离子储罐储存，当需要发电时，将负离子从负离子储罐中排出并送入储能电池，实现发电。在所述步骤(2)中电离产生的负离子首先送入负离子储罐储存，当需要发电时，再将负离子从负离子罐中排出，避免了电网产生的负离子量大于所述储能电池发电所需的负离子量时造成的负离子浪费，利用负离子储罐将电网电离产生的负离子储存起来，可根据需要随时将负离子从负离子储罐中释放，对储能电池发电，更加灵活方便。
[0018]作为本发明所述负电性气体离子储能电池发电方法的优选实施方式，所述负离子储罐为活性碳罐。活性碳具有较好的吸附能力，选择活性碳罐作为负离子储罐，有利于负离子的大量吸附储存，同时，也方便负离子的解吸排出。
[0019]本发明所述负电性气体离子储能电池，可快速将太阳能、风能等可再生资源转化成电能，而且转化介质采用空气，结构简单，设计科学合理，有效优化了资源的利用。本发明所述负电性气体离子储能电池的发电方法，操作简单，易于实现，可快速的对所述储能电池充电，能量转化率较高。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明所述负电性气体离子储能电池的一种实施例的结构示意图。
[0021]图2为图1中所述储能电池的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0023]一种负电性气体离子储能电池，如附图1所示，包括:电压为负I千伏以上的电源
10;与所述电源10连接的电网20 ;与所述电网20连接的储能电池30 ;所述储能电池30依次包括正极网31、活性碳网33、有机隔离网35和负极网37。
[0024]由于电压为负I千伏以上的电源10与电网20连接，因此，电网20可对空气电离产生负离子(图中为02_)，在电网20中产生的负离子被送往储能电池30，所述负离子依次通过所述储能电池30的正极网31、活性碳网33、有机物隔离网35和负极网37，负离子通过所述储能电池30时，在正负极网(31、37)上产生电位差，实现对储能电池30的发电。本发明所述储能电池30，可利用太阳能、风能等发电，接入逆变电路从而产生负I千伏以上的电压接入电网20，利用电网20对空气电离产生负离子对所述储能电池30发电，简单有效的将太阳能、风能等可再生资源转化为所述储能电池30中的电能。另外，利用空气作为能量的转换介质，通过对空气的电离产生负离子实现对储能电池30的发电，结构设计巧妙，实现了对资源的合理优化利用。
[0025]所述储能电池的正极网和负极网采用导电材料制成，较佳地，所述储能电池的正极网和负极网分别为正极铜网和负极铜网。
[0026]较佳地，如附图1所示，所述电网20与储能电池30通过负离子储罐连接40。在所述电网20与储能电池30之间设计负离子储罐40，在电网20中电离得到的负离子可先储存到负离子储罐40中，当需要对储能电池30发电时，再将负离子从所述负离子储罐40中排出并送往储能电池30发电。避免了电网20中产生了过多的负离子直接送往储能电池30，造成了负离子的浪费，同时由于多出的负离子可储存在负离子储罐40中，可根据需要选择何时对所述储能电池30发电，使用更加灵活。
[0027]较佳地，所述负离子储罐40为活性碳罐。活性碳具有较强的吸附能力，可大量吸附各种气体，因此所述负离子储罐40选择活性碳罐，可大量吸附从电网20电离得到的负离子，吸附容量大，且稳定。另外，可通过改变温度等条件较容易的将吸附在活性碳中的负离子解吸，当需要对储能电池发电时，有利于负离子从活性碳中解吸排出。更佳地，所述负离子储罐40的下方设置有加热装置42。在所述负离子储罐40的下方设置加热装置42，当需要对储能电池30发电，将储存在负离子储罐40中的负离子排出时，通过加热装置42对所述负离子储罐40加热，可使吸附在活性碳中的负离子快速解吸，便于对储能电池30发电时，负离子储罐40中负离子的释放排出。所述加热装置42也可采用工业废热等实现加热，更有利于资源的优化及合理利用。
[0028]较佳地，如附图1和2所示，所述储能电池30的正极网31和负极网37之间连接有电阻32和负载34。在所述正极网31和负极网37之间连接电阻32和负载34，当负离子通过所述储能电池30时，可在正极网31和负极网37之间产生较大的电位差。
[0029]本发明一种负电性气体离子储能电池的发电方法的一种实施例，包括以下步骤: (O发电，接入逆变电路产生负I千伏以上电压的电源；
(2)将步骤(I)中的电源接入电网，对空气电离产生负离子；
(3)将步骤(2)中产生的负离子送入储能电池，所述负离子通过所述储能电池，在所述储能电池的正极网和负极网上产生电位差，实现发电。
[0030]所述负电性气体离子储能电池的发电方法，可利用电网对空气电离产生负离子，然后利用负离子通过所述结构的储能电池时，在储能电池的正极网和负极网之间产生电位差，实现对储能电池的发电。
[0031]较佳地，所述步骤(I)中利用太阳能、风能发电。当采用太阳能、风能等可再生资源发电时，接入逆变电路产生负I千伏以上电压的电源，接入电网，从而实现电网对空气的电离产生负离子，有效地将太阳能、风能等可再生资源转化成电能，合理利用了资源。
[0032]较佳地，所述步骤(3)为:将步骤(2)中产生的负离子送入负离子储罐储存，当需要发电时，将负离子从负离子储罐中排出并送入储能电池，实现发电。在所述步骤(2)中电离产生的负离子首先送入负离子储罐储存，当需要发电时，再将负离子从负离子罐中排出，避免了电网产生的负离子量大于所述储能电池发电所需的负离子量时造成的负离子浪费，利用负离子储罐将电网电离产生的负离子储存起来，可根据需要随时将负离子从负离子储罐中释放，对储能电池发电，更加灵活方便。更佳地，所述负离子储罐为活性碳罐。活性碳具有较好的吸附能力，选择活性碳罐作为负离子储罐，有利于负离子的大量吸附储存，同时，也方便负离子的解吸排出。
[0033]以上所述仅是本发明的优选实施方式而非对本发明保护范围的限制，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，可以对本发明技术方案进行修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种负电性气体离子储能电池，其特征在于，包括: 电压为负I千伏以上的电源； 与所述电源连接的电网； 与所述电网连接的储能电池； 所述储能电池依次包括正极网、活性碳网、有机隔离网和负极网。
2.如权利要求1所述的负电性气体离子储能电池，其特征在于，所述储能电池的正极网和负极网分别为正极铜网和负极铜网。
3.如权利要求1所述的负电性气体离子储能电池，其特征在于，所述电网 与储能电池通过负离子储罐连接。
4.如权利要求3所述的负电性气体离子储能电池，其特征在于，所述负离 子储罐为活性碳罐。
5.如权利要求3或4所述的负电性气体离子储能电池，其特征在于，所述负离子储罐的下方设置有加热装置。
6.如权利要求1所述的负电性气体离子储能电池，其特征在于，所述储能电池的正极网和负极网之间连接有电阻和负载。
7.一种采用如权利要求1所述负电性气体离子储能电池的发电方法，其特征在于，包括以下步骤: (O发电，接入逆变电路产生负I千伏以上电压的电源； (2)将步骤(I)中的电源接入电网，对空气电离产生负离子； (3)将步骤(2)中产生的负离子送入储能电池，所述负离子通过所述储能电池，在所述储能电池的正极网和负极网上产生电位差，实现发电。
8.如权利要求7所述的负电性气体离子储能电池发电方法，其特征在于，所述步骤(I)中利用太阳能、风能发电。
9.如权利要求7所述的负电性气体离子储能电池发电方法，其特征在于，所述步骤(3)为:将步骤(2)中产生的负离子送入负离子储罐储存，当需要发电时，将负离子从负离子储罐中排出并送入储能电池，实现发电。
10.如权利要求9所述的负电性气体离子储能电池发电方法，其特征在于，所述负离子储罐为活性碳罐。
【文档编号】H02N3/00GK103457509SQ201210175810
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月31日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】夏亚沈, 欧阳艳姬, 吴自勍, 夏季沈, 欧阳坤容 申请人:佛山市顺德区雷动能源科技有限公司