[發明專利]使用雙層反應容器制氫的小型高分子氫能燃料電池系統

無效

• 申請號: 201210315463.8
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102916207A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 王紀忠;王靖;樸廷泰
• 申請（專利權）人: 江蘇中靖新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/22
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明提供了一種使用雙層反應容器制氫的小型高分子氫能燃料電池，屬于燃料電池技術領域。?

背景技術

燃料電池(Fuel?Cell)是一種使用燃料進行化學反應產生電力的裝置。最常見是以氫氧為燃料的質子交換膜燃料電池，由于燃料價格便宜，加上對人體無化學危險、對環境無害，發電后產生純水和熱，其具有良好的發展前景。?

目前為燃料電池供氫的往往是儲氫罐或者儲氫合金，這導致了燃料電池的不易攜帶、在緊急情況下不易找到氫源。目前，雖然有一些人使用制氫劑來為燃料電池提供氫源，但是制氫劑和水的反應速度難以控制，氫氣量過大，燃料電池難以利用，造成浪費；氫氣量過小，燃料電池無法滿負荷工作，傷害很大。?

發明內容

針對上述對現有技術的評述，本發明所要解決的技術問題是：自制氫的燃料電池系統不易攜帶、制氫速率不易控制的問題。采用的技術方案是：?

一種使用雙層反應容器制氫的小型高分子氫能燃料電池，包括有依次連接的反應器、燃料電池、直流充電器、電池管理系統、蓄電池、直流轉換器，反應器為雙層結構，內層為反應釜，外層為緩沖罐。?

上述的反應器中也可以安裝公知的水過濾器、雜質過濾器等部件，以去除生成氫氣中的雜質。?

電池管理系統可以采用常規的電池管理系統部件的作用，用以管理、保護和均衡電池，例如，電池管理系統對蓄電池進行健康狀態測定、充放電時的電流、電壓、電量等進行管理。?

作為本發明進一步改進的方案在反應器與燃料電池之間還安裝有流量計，可以清楚地顯示當前的氣體流量。?

作為本發明進一步改進的方案，所述的電池管理系統上還連接有LED照明?模塊、電池電量指示模塊、充電指示模塊。LED照明模塊的作用是對電池管理系統的顯示部件提供照明；電池電量指示模塊的作用是對當前蓄電池中的電量進行顯示；充電指示模塊的作用是對向蓄電池進行充電過程中的狀態進行顯示。?

技術效果?

本發明提供的使用雙層反應容器制氫的小型高分子氫能燃料電池產氫速率較為平穩，能長時間為燃料電池提供穩定的氫源。小型高分子燃料電池的輸出能應用在照明，或為數碼產品充電。?

附圖說明

圖1是使用雙層反應容器制氫的小型高分子氫能燃料電池的電容電壓測試(CV測試)的部件連接簡圖；?

圖2是本發明提供的使用雙層反應容器制氫的小型高分子燃料電池的電氣連接示意圖；?

圖3是為2W用電設備供電的燃料電池的電流/功率/電壓圖；?

圖4是為4W用電設備供電的燃料電池的電流圖；?

圖5是為4W用電設備供電的燃料電池的功率、電壓圖。?

其中，1是反應器；2是流量計；3是燃料電池；4是電子負載；5是計算機；6是直流充電器；7是電池管理系統；8是蓄電池；9是直流轉換器；10是LED照明；11是電池電量指示；12是充電指示。?

具體實施方式

如圖1～圖3所示，一種使用雙層反應容器制氫的小型高分子氫能燃料電池，包括有依次連接的反應器1、流量計2、燃料電池3、直流充電器6、電池管理系統7、蓄電池8、直流轉換器9，反應器1為雙層結構，內層為反應釜，外層為緩沖罐。?

本實施例中，燃料電池3采用質子交換膜燃料電池；?

制氫劑采用鋁、生石灰、氫氧化鈉等組分，其制備方法可見韓國專利和澳大利亞專利，專利號為KR10-0803074和AU2008227365；?

直流充電器的作用是將燃料電池產生的電能充入蓄電池中；?

電池管理系統7可以采用常規的電池管理系統部件的作用，用以管理、保護和均衡電池，本實施例中，電池管理系統7對蓄電池8進行健康狀態測定、充放電時的電流、電壓、電量等進行管理。?

直流轉換器9的作用是蓄電池8中的電流轉化至合適的電壓以供應用電設備使用。?

在使用時，首先在反應器1中加入制氫劑和水，反應器1中平穩地產生氫氣，氫氣由流量計2進入燃料電池3，燃料電池3產生的電流通過直流充電器6和電池管理系統7后充入到蓄電池8中，待蓄電池8中存儲足夠的電能時，外接電子負載4，本實施例中電子負載作為用電設備，其功率為2W；采用計算機5對電子負載4的使用狀態進行測試，電壓、電流、功率曲線如圖3所示。從圖中可以看出，本燃料電池系統產生的電能為供電設備供電時，電流、電壓、功率穩定，用電設備可平穩正常工作。?

實施例2?