[實(shí)用新型]使用雙層反應(yīng)容器制氫的小型高分子氫能燃料電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220437764.3
• 申請(qǐng)日: 2012-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202758977U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紀(jì)忠;王靖;樸廷泰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇中靖新能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M8/04
• 分類(lèi)號(hào): H01M8/04;H01M8/22
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀(jì)昌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型提供了一種使用雙層反應(yīng)容器制氫的小型高分子氫能燃料電池，屬于燃料電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

燃料電池(Fuel?Cell)是一種使用燃料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力的裝置。最常見(jiàn)是以氫氧為燃料的質(zhì)子交換膜燃料電池，由于燃料價(jià)格便宜，加上對(duì)人體無(wú)化學(xué)危險(xiǎn)、對(duì)環(huán)境無(wú)害，發(fā)電后產(chǎn)生純水和熱，其具有良好的發(fā)展前景。

目前為燃料電池供氫的往往是儲(chǔ)氫罐或者儲(chǔ)氫合金，這導(dǎo)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(lái)為燃料電池提供氫源，但是制氫劑和水的反應(yīng)速度難以控制，氫氣量過(guò)大，燃料電池難以利用，造成浪費(fèi)；氫氣量過(guò)小，燃料電池?zé)o法滿(mǎn)負(fù)荷工作，傷害很大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的評(píng)述，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：自制氫的燃料電池系統(tǒng)不易攜帶、制氫速率不易控制的問(wèn)題。采用的技術(shù)方案是：

一種使用雙層反應(yīng)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(yīng)器、燃料電池、直流充電器、電池管理系統(tǒng)、蓄電池、直流轉(zhuǎn)換器，反應(yīng)器為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為反應(yīng)釜，外層為緩沖罐。

上述的反應(yīng)器中也可以安裝公知的水過(guò)濾器、雜質(zhì)過(guò)濾器等部件，以去除生成氫氣中的雜質(zhì)。

電池管理系統(tǒng)可以采用常規(guī)的電池管理系統(tǒng)部件的作用，用以管理、保護(hù)和均衡電池，例如，電池管理系統(tǒng)對(duì)蓄電池進(jìn)行健康狀態(tài)測(cè)定、充放電時(shí)的電流、電壓、電量等進(jìn)行管理。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的方案在反應(yīng)器與燃料電池之間還安裝有流量計(jì)，可以清楚地顯示當(dāng)前的氣體流量。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的方案，所述的電池管理系統(tǒng)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(duì)電池管理系統(tǒng)的顯示部件提供照明；電池電量指示模塊的作用是對(duì)當(dāng)前蓄電池中的電量進(jìn)行顯示；充電指示模塊的作用是對(duì)向蓄電池進(jìn)行充電過(guò)程中的狀態(tài)進(jìn)行顯示。

技術(shù)效果

本實(shí)用新型提供的使用雙層反應(yīng)容器制氫的小型高分子氫能燃料電池產(chǎn)氫速率較為平穩(wěn)，能長(zhǎng)時(shí)間為燃料電池提供穩(wěn)定的氫源。小型高分子燃料電池的輸出能應(yīng)用在照明，或?yàn)閿?shù)碼產(chǎn)品充電。

附圖說(shuō)明

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

圖2是本實(shí)用新型提供的使用雙層反應(yīng)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(shè)備供電的燃料電池的電流/功率/電壓圖；

圖4是為4W用電設(shè)備供電的燃料電池的電流圖；

圖5是為4W用電設(shè)備供電的燃料電池的功率、電壓圖。

其中，1是反應(yīng)器；2是流量計(jì)；3是燃料電池；4是電子負(fù)載；5是計(jì)算機(jī)；6是直流充電器；7是電池管理系統(tǒng)；8是蓄電池；9是直流轉(zhuǎn)換器；10是LED照明；11是電池電量指示；12是充電指示。

具體實(shí)施方式

如圖1～圖3所示，一種使用雙層反應(yīng)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(yīng)器1、流量計(jì)2、燃料電池3、直流充電器6、電池管理系統(tǒng)7、蓄電池8、直流轉(zhuǎn)換器9，反應(yīng)器1為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為反應(yīng)釜，外層為緩沖罐。

本實(shí)施例中，燃料電池3采用質(zhì)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(jiàn)韓國(guó)專(zhuān)利和澳大利亞專(zhuān)利，專(zhuān)利號(hào)為KR10-0803074和AU2008227365；

直流充電器的作用是將燃料電池產(chǎn)生的電能充入蓄電池中；

電池管理系統(tǒng)7可以采用常規(guī)的電池管理系統(tǒng)部件的作用，用以管理、保護(hù)和均衡電池，本實(shí)施例中，電池管理系統(tǒng)7對(duì)蓄電池8進(jìn)行健康狀態(tài)測(cè)定、充放電時(shí)的電流、電壓、電量等進(jìn)行管理。

直流轉(zhuǎn)換器9的作用是蓄電池8中的電流轉(zhuǎn)化至合適的電壓以供應(yīng)用電設(shè)備使用。

在使用時(shí)，首先在反應(yīng)器1中加入制氫劑和水，反應(yīng)器1中平穩(wěn)地產(chǎn)生氫氣，氫氣由流量計(jì)2進(jìn)入燃料電池3，燃料電池3產(chǎn)生的電流通過(guò)直流充電器6和電池管理系統(tǒng)7后充入到蓄電池8中，待蓄電池8中存儲(chǔ)足夠的電能時(shí)，外接電子負(fù)載4，本實(shí)施例中電子負(fù)載作為用電設(shè)備，其功率為2W；采用計(jì)算機(jī)5對(duì)電子負(fù)載4的使用狀態(tài)進(jìn)行測(cè)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(tǒng)產(chǎn)生的電能為供電設(shè)備供電時(shí)，電流、電壓、功率穩(wěn)定，用電設(shè)備可平穩(wěn)正常工作。

實(shí)施例2