[發明專利]一種熱毛細力驅動的閉合微流體燃料電池系統

有效

• 申請號: 201911040870.0
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN111029598B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 苑振宇;曹成;啜文慧;郭忠明;涂朝銀;孔凡博
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M8/04007;H01M8/04029;H01M8/04082;H01M8/04186;H01M8/1009
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種熱毛細力驅動的閉合微流體燃料電池系統，其特征在于，包括燃料電池、冷凝器、儲液腔，所述儲液腔的兩個出口通過兩個毛細管Ⅰ與燃料電池的其中兩個進口相連，燃料電池的其中一個出口通過蒸氣管路與冷凝器進口相連，冷凝器出口通過毛細管Ⅱ與燃料電池的另一個進口相連，燃料電池的另一個出口通過回流管路與儲液腔進口相連；

所述燃料電池分為單燃料電池和燃料電池組；所述單燃料電池由陰極極板Ⅰ、膜電極及陽極集成極板Ⅰ組成，所述陰極極板Ⅰ與陽極集成極板Ⅰ之間設置有膜電極；所述燃料電池組由若干電池集成，所述燃料電池組包括陰極極板Ⅰ、若干膜電極、若干雙面極板、陽極集成極板Ⅰ組成，所述陰極極板Ⅰ與陽極集成極板Ⅱ之間通過若干膜電極和若干雙面極板集成；

所述膜電極由陽極擴散層、陽極催化層、質子交換膜、陰極催化層、陰極擴散層組成，所述陽極擴散層與陽極催化層一端相連，陽極催化層另一端與質子交換膜一端相連，質子交換膜另一端與陰極催化層一端相連，陰極催化層另一端與陰極擴散層相連，所述陽極催化層和陰極催化層采用碳納米管或石墨烯氣凝膠作為催化載體；

所述陽極集成極板Ⅰ和陽極集成極板Ⅱ結構相同，均由蒸發器、陽極極板、蒸氣管路、回流管路、毛細管Ⅰ及毛細管Ⅱ組成，所述陽極極板表面設置有流場和兩個蒸發器，且兩個蒸發器并聯設置，所述流場進口端與毛細管Ⅱ相連，流場出口端與回流管路相連，兩個所述蒸發器進口端分別與兩個毛細管Ⅰ相連，兩個蒸發器出口端通過三通與蒸氣管路相連；

所述蒸發器包括蒸發器殼體、蒸氣通道、液體通道及毛細芯，所述蒸發器殼體內同軸套有毛細芯，毛細芯軸向通道為液體通道，毛細芯外表面均勻布置有蒸氣通道。