热电转换电池制造技术

本发明专利技术属于热电转换的技术领域，具体涉及一种热电转换电池，解决了现有技术中热电转换技术转换率低，实际应用效果差的问题。热电转换电池，包括接受电子的加热极、电子的发射极以及二者之间设置的热电转换材料，发射极、加热极为金属材料，热电转换材料为黄铁矿制成。本发明专利技术所述的热电转换电池可以把各种热能转化为电能，其敏感性好，空气中的温度变化都可以使热电池产生电流变化，是一种普通热量的收集转化器，６０～１００℃以内的加热就可以得到很好的热电转换效果，而且可以长期反复使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热电转换的
，具体涉及一种热电转换电池。
技术介绍
平时人们所用的电饭锅，电磁灶、电暖器等都是电流转换为热能为人们所用。而热能是否能转换为电能，也成为人们研究的课题。太阳能、热电厂的热能，地热等能量如果可以转换为电流，其经济价值、社会价值是非常可观。现在热电厂的热发电是用热量把水加热变成水蒸汽，水蒸汽打动汽动机，汽动机带动发电机发电，工序繁杂，用了多次转换才能将热量转变为电能。而完成发电后，除少量热量进行再利用，其余的都被浪费。如果将这些大量的热能也转换为电能，给人们带来的经济和社会效益是非常巨大的。热电转换技术是一种实现热能和电能直接相互转换的的绿色能源，使用这项技术，利用农作物、垃圾、汽车余热甚至人体热能，在住宅、农庄、汽车上就可以建立一个小型发电系统，满足人们对小功率电能的需求。目前人们对热电转换技术的研究有所涉及，如温差电偶法。温差电偶法，是用两种金属导线把两个端头直接连接起来，形成循环线路，让一个接触端头加热，属于加热端，另一个接触端头处于冷端进行散热，循环线路中则有电流产生。但是其的转换率低，根本达不到实用价值。但是其证明热量是可以直接转换成电流的。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中热电转换技术转换率低，实际应用效果差的问题，提供了一种热电转换电池。本专利技术采用如下的技术方案实现热电转换电池，包括接受电子的加热极、电子的发射极以及二者之间设置的热电转换材料，发射极、加热极为金属材料，热电转换材料为黄铁矿制成，所述的热电转换材料的加工过程如下将黄铁矿粉碎至80～100目，用水浸泡20天左右，然后自然晾干，晾干后的粉末用绝缘漆浸泡20天左右，然后涂设在加热极和发射极之间，自然晾干。所述的加热极可为金属线、金属管、金属筒、金属板，发射极可为金属线、金属管、金属筒、金属板。所述的热电转换材料的外露端设封口盖，封口盖上设置两个加料管，加料管一端与热电转换材料连通，另一端连接加料器。所述的发射极上设面积扩大装置。热电效应是在给物质加热时，可以感应出电流来，电流强度随着热量的增加而增加的现象。在加热时能感应出电流的物质叫热电效应材料，也叫热电转换材料。用金属材料作两极，中间用热电转换材料将两金属材料连接起来，制作而成热电转换电池。热电转换电池可利用太阳能、热电厂的余热、地热等热能转换为电能，其转换效率主要取决于热电转换材料以及两极金属材料的性能。热电转换电池是单向导热结构，是先把一个金属电极加热，然后再由加热的金属通过热电转换材料把热量传导给另一个金属电极。由于单向导热结构，使微小的热粒子向电子转化产生了连续循环的电流。由于单向导电结构，对热电池中的热电流起到了正向促进，反向阻止的作用。热电池的转换效果与两金属极和热电转换材料的接触面积有关，所以在两个金属极与热电转换材料的接触面上设置面积扩大装置，主要设置在发射极上。可以附加和本金属极相同材质的金属线，或把金属极与热电转换材料的接触面制作成高低不平的凹凸面，也可把制作成折叠式结构，还可用金属线直接缠绕在金属极上制作成接触面。扩大接触面积，使热电转换达到最佳效果。必要时，热电转换电池还可以并联或者串联使用，如把若干组热电池重叠在一起，使热量得到更充分的转换效果。对热电池的加热方法，可采用从外到内的方法，也可采取从内向外的方法，或采取从上而下，从下而上的方法。可用箱式太阳能储温装置加热，也可采用如热水等热源加热，加热时要把热电池内部的温度控制在各自峰值许可的范围内，一般控制在100℃以下。由于热电池的结构不同，加热的方法也不同。由于热电池产生热电流需要时间。加热速度慢，热电流产生的也慢。在停止加热时，随着热量的消失，电流才逐渐消失。所以热电流有一定的连续性，不会因为加热的突然停止，而使电流中断。公知的光不能储存，热量可以储存，而且好多方面的热量都不受太阳出落的限制。热电池在没有太阳的情况下也可以使用存储的热量或其他热量产电，利用前景非常广泛。而且本专利技术所述的热电转换材料的制作，工艺简单，不需要经过特殊工艺处理，还可以实现产储一体化的热电效应蓄电池。可以省去热电厂的汽化轮、发电机等装置，还可以省去变压器等相关输电设备。实际上是简单随地都可以实现的发电装置。本专利技术可以有效利用太阳能，丰富的太阳能资源可以供人们广泛地使用热电转换电池。本专利技术所述的热电转化电池设计为单向导热结构。通过实验证明，热量的单向流动和热电池中的热电流产生对流运动，微小的热粒子和运动中的电子发生对撞，在对撞中，热粒子对运动中的热电子所带的电磁场产生切割作用。在对撞和切割磁力线的过程中，热量转化为新的电子，新的电子形成后，作为发射极的金属电子空缺补充，补充后再发射，发射后再补充，形成了发射补充的循环运动，这样热电效应电池就可以在加温的情况下，一直不停地产生电流。如图26所示，发射极的金属材料为发射电子的一极，加热极的金属材料为接受电子的一极，二者之间为热电转换材料，当对加热极进行加热，热量通过热电转换材料沿传导方向所示的方向传导到发射极的金属材料的过程中，在碰撞和切割磁力线的作用下，一部分热粒子开始转换为新的电子，新的电子处于半成熟状态，在还没有转化的热粒子和半成熟的热电子在继续碰撞热电子并切割电磁场，并到达发射电子的发射极的金属材料时，新的电子已彻底成熟，并对发射出电子的金属分子的电子空缺进行补充，金属分子在原地不动发射出电子后，就可以得到新的电子的空缺结构，就这样发射补充，再发射再补充，形成热电流，热量保护了发射电子的材料，这样就不会对发射极的材料发生腐蚀作用。如果让热量和热电流都向同一方向进行运动时，实验证明，也可以产生热电流，因为热电子运动速度很快，热量运动速度很慢，所以，热电子运动所带的电磁场也和热粒子发生摩擦切割磁力线，在碰撞和切割磁力线的作用下，热粒子也被转化为电子，新产生的电子在形成的时候位于接受电子的金属极，由于热量和发射出来的电子共同方向作用，新产生的电子无法向发射电子的金属极运动和靠拢。发射电子的金属极在一直没有新的电子在发射电子后补充空缺的情况下，就会造成金属被破坏，热电转换材料也被破坏，热电效应也就逐渐消失。如图27所示，热量从发射电子的发射极的金属材料处开始加热，热粒子和热电子都是从发射极通过热电转换材料向加热极运动。由于热粒子运动速度慢，热电子运动速度快，热粒子通过快慢差的碰撞切割磁场转换成热电子，热电子完全形成的时候，不在发射电子的发射极金属一侧，而是在接受电子的金属一侧。由于热电子和热粒子电磁场的联合作用下，新转换成的电子根本不可能以接受电子的金属极返回去给发射电子的金属极的电子空缺进行补充电子。金属在一直发射电子却没有补充的情况下，会对金属产生破坏作用，对热电转换材料也产生破坏。附表1中的实验数据证明，通过将热电池加热到不同温度进行测量，就可以得到不同体积、不同面积在不同温度下所产生的对应的电流强度值。热电池内部的温度不能无限制的增加，更不能用火烧。由于热电池的结构不同，材料不同，对温度的要求不同。 本专利技术所述的热电转换电池可以把各种热能转化为电能。其敏感性好，空气中的温度变化都可以使热电池产生电流变化，是一种普通热量的收集转化器，60～100℃以内的加热就可以得到很好的热电转换效果，而且可以长期反复使用。附图说明图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电转换电池，其特征在于包括接受电子的加热极（２）、电子的发射极（１）以及二者之间设置的热电转换材料（３），发射极（１）、加热极（２）为金属材料，热电转换材料（３）为黄铁矿制成，所述的热电转换材料（３）的加工过程如下：将黄铁矿粉碎至８０～１００目，用水浸泡２０天左右，然后自然晾干，晾干后的粉末用绝缘漆浸泡２０天左右，然后涂设在加热极（２）和发射极（１）之间，自然晾干。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乔君旺，乔霞，
申请(专利权)人：乔君旺，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]