[發(fā)明專利]模塊化被動(dòng)式直接醇類燃料電池組

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811057694.7
• 申請(qǐng)日: 2018-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN109193014A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王路文;徐裕民;王高峰;楊文麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)溫州研究院有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/2455
• 分類號(hào): H01M8/2455;H01M8/241;H01M8/2465
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發(fā)明公開了模塊化被動(dòng)式直接醇類燃料電池組?，F(xiàn)有被動(dòng)式直接醇類燃料電池電池組集成度較低，無法應(yīng)對(duì)用電設(shè)備對(duì)相對(duì)高電壓、大功率應(yīng)用的需求。本發(fā)明包括n節(jié)四聯(lián)電池。四聯(lián)電池包括電聯(lián)組件、聚合物連接端板和兩個(gè)電池單元。電池單元包括陽(yáng)極聚合物端板、陽(yáng)極電極組件、陰極電極組件、膜電極組和陰極聚合物端板。陽(yáng)極電極組件和陰極電極組件均包括膠墊、第一集電極和第二集電極。陽(yáng)極聚合物端板、陽(yáng)極電極組件、膜電極組、陰極電極組件陰極聚合物端板依次排列。兩個(gè)電池單元內(nèi)的陽(yáng)極聚合物端板與聚合物連接端板的兩側(cè)側(cè)面分別固定。本發(fā)明的一個(gè)四聯(lián)電池內(nèi)即含有四個(gè)共陽(yáng)極設(shè)計(jì)的直接醇類燃料電池，結(jié)構(gòu)緊湊，易于加工，且機(jī)械強(qiáng)度較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于直接醇類燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模塊化被動(dòng)式直接醇類燃料電池組。

背景技術(shù)

直接醇類燃料電池(DMFC)作為一種環(huán)保的便攜式能源，其小型化、能量密度高，響應(yīng)時(shí)間短以及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)使其更適合作為便攜式電子產(chǎn)品的新型能源。而且相對(duì)于主動(dòng)式直接醇類燃料電池，被動(dòng)式直接醇類燃料電池，不需要利用如泵、風(fēng)扇等有源的輔助設(shè)備供給燃料，直接利用擴(kuò)散和自然對(duì)流效應(yīng)對(duì)電池進(jìn)行供液，大大降低了整個(gè)系統(tǒng)的額外功率輸出，有利于集成以及便攜式應(yīng)用。目前的被動(dòng)式直接醇類燃料電池多為平面型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由于受到空間和結(jié)構(gòu)的限制，一般集成單池?cái)?shù)目不超過6節(jié)，這使得電池組集成度較低，無法應(yīng)對(duì)用電設(shè)備對(duì)相對(duì)高電壓、大功率應(yīng)用的需求。因此，設(shè)計(jì)一種能夠集成度高、能夠?qū)崿F(xiàn)多節(jié)串聯(lián)的直接醇類燃料電池組十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化被動(dòng)式直接醇類燃料電池組。

本發(fā)明包括n節(jié)四聯(lián)電池。所述的四聯(lián)電池包括電聯(lián)組件、聚合物連接端板和兩個(gè)電池單元。所述的電池單元包括陽(yáng)極聚合物端板、陽(yáng)極電極組件、陰極電極組件、膜電極組和陰極聚合物端板。所述的陽(yáng)極電極組件和陰極電極組件均包括膠墊、第一集電極和第二集電極。膠墊上開設(shè)有兩個(gè)讓位槽。第一集電極、第二集電極分別位于膠墊上的兩個(gè)讓位槽處。

所述陽(yáng)極電極組件內(nèi)的第一集電極與陰極電極組件的第二集電極對(duì)齊。陽(yáng)極電極組件內(nèi)的第二集電極與陰極電極組件的第一集電極對(duì)齊。所述的膜電極組設(shè)置在陽(yáng)極電極組件與陰極電極組件之間。膜電極組由兩張膜電極組成。兩張膜電極與陽(yáng)極電極組件內(nèi)第一集電極、第二集電極分別對(duì)齊。

所述的陽(yáng)極聚合物端板上開設(shè)有兩個(gè)通液槽。陽(yáng)極聚合物端板的裝配側(cè)面上開設(shè)有兩個(gè)電極片限位槽。電極片限位槽的橫截面與膠墊上讓位槽的橫截面形狀相同。陽(yáng)極聚合物端板與陰極聚合物端板的形狀相同，且安裝側(cè)面相對(duì)設(shè)置。

所述的陽(yáng)極電極組件、膜電極組及陰極電極組件位于陽(yáng)極聚合物端板與陰極聚合物端板之間。陽(yáng)極電極組件內(nèi)的第一集電極、第二集電極分別位于陽(yáng)極聚合物端板的兩個(gè)電極片限位槽內(nèi)。陰極電極組件內(nèi)的第一集電極、第二集電極分別位于陰極聚合物端板的兩個(gè)電極片限位槽內(nèi)。陽(yáng)極電極組件內(nèi)的第二集電極與陰極電極組件內(nèi)的第二集電極電連接。

兩個(gè)電池單元內(nèi)的陽(yáng)極聚合物端板與聚合物連接端板的兩側(cè)側(cè)面分別固定。所述的聚合物連接端板上開設(shè)有燃料容納槽。兩個(gè)電池單元內(nèi)陽(yáng)極聚合物端板上的通液槽均與聚合物連接端板上的燃料容納槽連通。聚合物連接端板的邊緣處開設(shè)有與燃料容納槽連通的燃料輸入口。

所述的電聯(lián)組件包括PCB基板、第一接口插座、第二接口插座、第三接口插座、第四接口插座、兩線串聯(lián)插頭和兩線串聯(lián)插座。所述的第一接口插座、第二接口插座、第三接口插座及第四接口插座均固定在PCB基板上。第一接口插座、第二接口插座與其中一個(gè)電池單元內(nèi)陽(yáng)極電極組件的第一集電極引出條、陰極電極組件的第一集電極引出條分別電連接。第三接口插座、第四接口插座與另一個(gè)電池單元內(nèi)陽(yáng)極電極組件的第一集電極引出條、陰極電極組件的第一集電極引出條分別電連接。兩線串聯(lián)插頭、兩線串聯(lián)插座分別固定在PCB基板的兩端。