[实用新型]一种微生物燃料电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种微生物燃料电池，尤其是一种能控制温度的微生物燃料电池。

背景技术

微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能转化为电能的装置。微生物燃料电池的原理是：微生物在阳极室厌氧条件下代谢产生电子，电子被电子传递介质传递到阳极，然后通过外电路到达阴极，在阴极与电子受体接触形成电流产生电能。微生物产生电能离不开微生物的代谢活动，如氨氧化菌和亚硝酸氧化菌，这些微生物都有一个最适温度，外界温度的变化会对微生物的活性产生影响。但是现有的微生物燃料电池都是在自然条件下运行，温度变化范围较大，尤其是北方冬夏温差较大，对微生物燃料电池的影响较大。控制阳极室和阴极室的温度在微生物的适宜温度条件下，可以有效地提高微生物燃料电池的产电效能。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以控制温度的微生物燃料电池。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的微生物燃料电池，包括电池主体、温度控制系统和营养盐供给系统；所述的电池主体包括阳极室、阴极室、阴离子交换膜和外电路；所述的阳极室包括阳极室进水口、阳极室出水口和一号橡胶垫；所述的阴极室包括阴极室进水口、阴极室出水口和二号橡胶垫；所述的阴离子交换膜镶嵌于一号橡胶垫和二号橡胶垫之间；所述的外电路包括碳布、石墨板、电阻和导线，碳布作为阳极置于阳极室内，石墨板作为阴极置于阴极室内，阳极和阴极通过导线连接并与电阻连接组成闭合电路；所述的温度控制系统包括温控进水口、温控出水口、塑料软管、一号水泵、水温控制箱和中空室；所述的中空室镶嵌在电池主体外壁，横向贯通阳极室和阴极室，温度控制系统的升温水从温控进水口流经中空室，从温控出水口流出，从而起到控制微生物燃料电池温度的作用；所述的营养盐控制系统包括营养盐罐、塑料软管和二号水泵。

本实用新型控制微生物燃料电池温度的方法是：水温控制箱将水升温到设定温度，一号水泵将升温水输送到温控进水口，流经中空室，中空室内的升温水将微生物燃料电池升温，中空室内的升温水通过温控出水口流出，再次进入水温控制箱，升温水在温度控制系统中循环流动。

本实用新型中的水温控制箱采用保温材料制作，内部有温度传感器和加热丝。当温度传感器的温度低于设定温度时，加热丝开始加热，达到设定温度停止加热。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型水温控制箱俯视图。

图3是本实用新型阳极室横向剖面图。

图中有阳极室1、阳极室进水口2、阳极室出水口3、碳布4、阴极室5、阴极室进水口6、阴极室出水口7、石墨板8、二号橡胶垫9、离子交换膜10、导线11、温控出水口12、一号水泵13、水温控制箱14、营养盐罐15、温控进水口16、中空室17、2号水泵18、一号橡胶垫19、电阻20、温度传感器21、加热丝22、塑料软管23。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细的说明。

如图1所示，本实用新型的一种微生物燃料电池，包括电池主体、温度控制系统和营养盐供给系统；所述的电池主体包括阳极室1、阴极室5、阴离子交换膜10和外电路；所述的阳极室1包括阳极室进水口3、阳极室出水口6和一号橡胶垫18；所述的阴极室5包括阴极室进水口6、阴极室出水口7和二号橡胶垫9；所述的离子交换膜10镶嵌于一号橡胶垫19和二号橡胶垫9之间；所述的外电路包括碳布4、石墨板8、电阻20和导线11，碳布4作为阳极置于阳极室1，石墨板8作为阴极置于阴极室5，阳极和阴极通过导线11连接并与电阻20连接组成闭合电路；所述的温度控制系统包括温控进水口16、中空室17温控出水口12、塑料软管23、一号水泵13、水温控制箱14和中空室17；所述的中空室17镶嵌在电池主体外壁，横向贯通阳极室1和阴极室5，温度控制系统的升温水从温控进水口16流经中空室17，从温控出水口12流出，从而起到控制微生物燃料电池温度的作用；所述的营养盐控制系统包括营养盐罐15、塑料软管23和二号水泵18。

如图1所示，本实用新型控制微生物燃料电池温度的方法是：水温控制箱14将水升温到设定温度，一号水泵13将升温水输送到温控进水口16流经中空室17，中空室17内的升温水将微生物燃料电池升温，中空室17内的升温水通过温控出水口12流出，再次进入水温控制箱14，升温水在温度控制系统中循环流动。

如图2所示，本实用新型中的水温控制箱14采用保温材料制作，内部有温度传感器21和加热丝22。当温度传感器21的温度低于设定温度时，加热丝22开始加热，达到设定温度停止加热。

如图3所示，是中空室和电池主体的连接方式。