[實(shí)用新型]氫燃料電池、汽車及無人機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720141236.6
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN206422152U
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李忠;朱艾成;朱浩
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇冰城氫能科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0202
• 分類號: H01M8/0202;H01M8/0276;H01M8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種氫燃料電池、汽車及無人機(jī)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的氫燃料電池體積、重量都較大，主要是導(dǎo)流燃料氫的導(dǎo)流板等材料采用石墨雕刻而成。

因此，如何減小氫燃料電池體積、降低重量，是本領(lǐng)域的技術(shù)難題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種體積、重量都較小的氫燃料電池，及應(yīng)用該電池的汽車及無人機(jī)。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的氫燃料電池，包括：設(shè)于上、下壓板之間的至少一個(gè)電池單元，該電池單元包括依次疊層設(shè)置的：金屬波紋片、石墨紙、開槽碳紙、上碳紙、膜電極、下碳紙和金屬網(wǎng)片；上壓板上設(shè)有進(jìn)、排氣口，開槽碳紙包括至少一層碳紙，開槽碳紙上分布有多條平行分布的槽，該槽適于將來自所述進(jìn)氣口的氣體排至所述排氣口。

多個(gè)所述電池單元對齊疊層串聯(lián)在所述上、下壓板之間。

金屬波紋片包括：平面金屬片和固定在該平面金屬片上的波紋金屬片；疊層設(shè)置的金屬波紋片、石墨紙、開槽碳紙、上碳紙、膜電極、下碳紙和金屬網(wǎng)片的兩端設(shè)有貫通的通孔，于膜電極的供氧側(cè)、且在所述下碳紙和金屬網(wǎng)片的端部的通孔中穿設(shè)有密封圈；該密封圈的伸出通孔的端部通過壓力密封配合在處于下方的另一電池單元中的所述平面金屬片上的通孔的頂部邊緣，并使各電池單元中、處于同側(cè)的通孔同軸分布，形成走氣通道。

上壓板的進(jìn)、排氣口的底面分別與相鄰金屬波紋片中的平面金屬片上的一對通孔的頂面通過密封環(huán)密封配合，以使各走氣通道分別與進(jìn)、排氣口密封連通。

進(jìn)、排氣口分別設(shè)于鄰近上壓板的兩側(cè)；平面金屬片和波紋金屬片上的通孔同軸分布，且平面金屬片上的通孔直徑小于波紋金屬片上的通孔直徑，以方便密封環(huán)穿過波紋金屬片上的通孔密封配合在平面金屬片上的通孔邊緣。

上、下壓板的四周邊緣通過螺栓彼此固定。

上述氫燃料電池的工作方法，包括如下步驟：

A、安裝氫燃料電池時(shí)，將所述金屬波紋片基本處于豎直分布，并使氫燃料電池上、下方都有空間，且這些空間與外部空氣連通；

B、將負(fù)載的兩電極分別連接上、下壓板；

C、進(jìn)氣口連通氫氣氣源，上、下壓板之間產(chǎn)生電壓并驅(qū)動(dòng)負(fù)載；其中，各條形槽中氧氣穿過金屬網(wǎng)片和下碳紙后與穿過膜電極氫離子結(jié)合生成水，并產(chǎn)生電壓、驅(qū)動(dòng)負(fù)載，并使得氫燃料電池變熱，以使空氣在各波紋金屬片上的各條形槽中向上流動(dòng)，進(jìn)而更新空氣。

一種無人機(jī)，該無人機(jī)采用上述氫燃料電池作為動(dòng)力源，同時(shí)該無人機(jī)上還設(shè)有鋰電池，作為動(dòng)力源。

一種汽車，該汽車為采用上述氫燃料電池作為動(dòng)力源的電動(dòng)汽車。

一種飛機(jī)，采用上述氫燃料電池作為電源，該飛機(jī)需人工駕駛，并采用電動(dòng)引擎，同時(shí)該飛機(jī)上還設(shè)有鋰電池，作為動(dòng)力源。

本實(shí)用新型的氫燃料電池的有益效果：（1）金屬波紋片上的凹凸用于形成條形槽，排出氧氣極的水，并流通空氣，以提供氧氣以及散熱。開槽碳紙的槽既用于均布?xì)錃猓瑫r(shí)也用于排出氫氣側(cè)的水分，以防止水分將氫氣側(cè)堵塞。金屬板、開槽碳紙、膜電極是共有一個(gè)通孔，膜電極的氧氣側(cè)粘有一密封圈，密封圈再跟下一片單電池的金屬板靠壓力密封。以此串聯(lián)，形成走氣通道。碳紙用于導(dǎo)電、疏水和布?xì)猓惶技垰怏w擴(kuò)散性好、布?xì)饩鶆颉Ｊ堄糜谠黾由帷?dǎo)電和散熱性能；金屬網(wǎng)片用于導(dǎo)電、散熱、使得氧氣布?xì)饩鶆颍?）相對于現(xiàn)有技術(shù)采用石墨材料或環(huán)氧樹脂板制成的氣體導(dǎo)流板，本實(shí)用新型的開槽碳紙實(shí)現(xiàn)燃料氣體導(dǎo)流的作用，開槽碳紙?bào)w積小、重量輕，氣體擴(kuò)散性好、布?xì)饩鶆颉４蠓鶞p小了氫燃料電池的體積和重量，降低了生產(chǎn)和使用成本（以500W氫燃料電池為例，本實(shí)用新型相對于傳統(tǒng) 氫燃料電池，重量輕30-40%，體積小35-50%，成本低35%）。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明：

圖1是本實(shí)用新型的氫燃料電池中的電池單元的斷面分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的氫燃料電池的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是所述電池單元的斷面裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的金屬波紋片的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的氫燃料電池在使用時(shí)的示意圖；

圖6是本實(shí)用新型的金屬波紋片的背面結(jié)構(gòu)圖。

圖中：金屬波紋片1、石墨紙2、開槽碳紙3、上碳紙4、膜電極5、下碳紙6和金屬網(wǎng)片7、下壓板8、排氣口9、平面金屬片11、波紋金屬片12、密封圈13、進(jìn)氣口14。

具體實(shí)施方式