[實用新型]質子交換膜氫氧燃料電池試驗教具

有效

• 申請號: 201220102910.7
• 申請日: 2012-03-11
• 公開（公告）號: CN202632592U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 陳錦華
• 申請（專利權）人: 陳錦華
• 主分類號: G09B23/00
• 分類號: G09B23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種質子交換膜氫氧燃料電池試驗教具，特別涉及其中一種電解水制取氫氣、氧氣裝置和一種質子交換膜氫氧燃料電池結構。?

背景技術

目前質子交換膜氫氧燃料電池試驗教具電解水制取氫氣和氧氣裝置通常是用注滿電解液的U型管兩端分別插陰極和陽極結構，此結構有下列缺陷：一是溶液中的氫氣和氧氣有可能混合，造成氫氣和氧氣不純或易有爆炸危險；二是陰極和陽極離開較遠，引起電解電阻增大，氫氣和氧氣制取效率低。?

質子交換膜氫氧燃料電池應用現在尚未普及，因而目前國內只有少數廠家生產質子交換膜氫氧燃料電池，所生產的產品是某一類工業所用，結構比較復雜，性能較好，但價格很高，不適宜作教具使用；現有質子交換膜氫氧燃料電池試驗教具上的質子交換膜氫氧燃料電池氣體導流板上的導流槽結構不夠合理，不能最大限度地保證氫氣導流槽和氧氣導流槽有最大的貼合面積，從而影響氫氧電化學反應時電的產生效率。?

發明內容

為了克服現有質子交換膜氫氧燃料電池試驗教具電解水制取氫氣、氧氣裝置和質子交換膜氫氧燃料電池結構不足，本實用新型提供一種質子交換膜氫氧燃料電池試驗教具，該試驗教具電解水制取氫氣、氧氣裝置能使氫氣和氧氣有效分離，電解電阻減小，氫氣和氧氣制取效率提高；同時，該教具質子交換膜氫氧燃料電池結構簡單，氫氧電化學反應時電產生效率提高，制造容易，成本較低。?

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：1、質子交換膜氫氧燃料電池試驗教具，由電解水制取氫氣氧氣裝置、質子交換膜氫氧燃料電池組和電池測量裝置三部分組成。2、電解水制取氫氣和氧氣裝置以圓柱形容器燒杯為基礎，包含氫氣和氧氣兩個氣體發生腔，在每個腔的蓋板上裝有圓柱形電極、出氣孔接頭、平衡孔接頭，兩腔之間用以框形隔板為骨架的布膜隔開，電解液里的離子能夠通過布膜，而氫氣和氧氣由于兩者壓力差較小，不能通過布膜。這樣陰極和陽極可以靠得較近，電解電阻減少，氫氣和氧氣制取效率提高，同時產生的氫氣和氧氣靠布膜能夠分開，所有零件之間都靠粘結劑固定并密封，平衡孔接頭上裝有塞子，所以氫氣和氧氣只能從各自的出氣口出來，通過連接軟管到達燃料電池里。3、質子交換膜氫氧燃料電池采用三個單體電池串聯而成，靠四對螺栓螺母連接，氣體導流板之間靠框形橡膠密封墊片絕緣電和密封氣體，其上的氣體導流槽除靠近進氣孔或出氣孔的一小段是斜向布置外，其余各段都沿導流板的縱向和橫向交替均衡連續布置，并對稱于導流板橫向中心面，各縱向槽與導流板縱向中心面距離相等，當氫氣導流槽和氧氣導流槽隔著膜電極相互貼合時，除一小段斜向布置的導流槽不重合外，其余導流槽都能重合。這樣就能保證三個氫氣導流槽和氧氣導流槽最大限度貼合。?

本實用新型的有益效果是：電解水制取氫氣和氧氣量多，電解效率高，氫氣和氧氣能有效隔離；質子交換膜氫氧燃料電池氣體密封性好，氫氧電化學反應時電產生效率高，結構簡單；整個裝置成本低，制造容易。?

附圖說明

圖1是本實用新型的總體結構圖。圖中1.直流穩壓電源器，2.電線，3.燃料電池安放支撐塊，4.橡膠軟管，5.質子交換膜氫氧燃料電池，6.萬用表測筆，7.萬用表，8.氫氣和氧氣制取裝置，9.電源開關。?

圖2為電解水制取氫氣和氧氣裝置圖。圖中10.燒杯，11.石墨電極(陰極)，12.硫酸鈉溶液，13.粘結劑，14.氫氣出口管接頭，15.電極接線固定螺釘，16.氧氣出氣管接頭，17.平衡孔堵塞，18.平衡孔管接頭，19.密封蓋板，20.框形隔板，21.氣體分隔布膜，22.石墨電極(陽極)。?

圖3為質子交換膜氫氧燃料電池外形圖。?

圖4為圖3在A-A截面上的剖視圖。圖中23.左壓板，24.膜電極，25.單氣體導流板，26.固定螺栓螺母，27.密封墊片，28.框形橡膠密封墊片，29.右壓板，30.絕緣隔圈，31.雙氣體導流板。?

圖5為圖3在B-B截面上的剖視圖。圖中32.氧氣進口管接頭，33.氫氣出口管接頭，34.電池電壓輸出端子，35.氧氣出口管接頭，36.氫氣進口管接頭。?

圖6為雙氣體導流板(31)沿氫氣導流面方向上的視圖，表明了氫氣導流槽結構。?

圖7為圖6在C-C截面上的剖視圖。?

圖8為圖7在D方向上的視圖，表明了氧氣導流槽結構。?

具體實施方式