CN104332573B - 燃料电池组、燃料电池及壳体 - Google Patents

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Abstract

燃料电池组，其包括若干燃料电池；每一燃料电池包括壳体、安装于壳体的阳极和阴极；每一燃料电池的壳体开设有用于存储电解液的储液腔和连通储液腔的连通部；每两相邻的燃料电池的储液腔通过连通部相连通。上述发明每两相邻的燃料电池的储液腔通过连通部相连通，以使得各燃料电池的电解液相流动，实现电解液的每一个单元高度一致，从而使得同一燃料电池组内的各燃料电池的性能参数基本相同，优化燃料电池组的工作性能。本发明还涉及燃料电池及壳体。

Description

燃料电池组、燃料电池及壳体
技术领域
本发明涉及一种燃料电池组、燃料电池及壳体。
背景技术
燃料电池一般通过氧或其他氧化剂进行氧化还原反应，把燃料中的化学能转换成电能，其主要包括壳体、阳极和阴极。壳体内设有用于储存电解液的储液腔，阳极和阴极安装于储液腔内。此类电池可不间断地提供稳定电力，直至燃料耗尽。
然而，单个燃料电池只能输出相对较小的电压，故为配合应用对象的供电需求，一般由多个串联的燃料电池构成燃料电池组。燃料电池组工作过程中会有反应热产生，由于各个燃料电池的化学反应发生在各自的封闭储液腔内，故各个燃料电池的反应热大小不均衡，如此，使得燃料电池组的性能参差不齐。
另外，给燃料电池组添加电解液时，需要对各个燃料电池逐个添加，费时费力，且容易发生漏添的情况。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在于提供一种可解决上述技术问题的燃料电池组、燃料电池及壳体。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种燃料电池组，其包括若干燃料电池；
每一燃料电池包括壳体、安装于壳体的阳极和阴极；每一燃料电池的壳体开设有用于存储电解液的储液腔和连通储液腔的连通部；每两相邻的燃料电池的储液腔通过连通部相连通。
优选地，每一壳体的上端和下端各开设连通储液腔的上连通口和下连通口；每两相邻的壳体的上连通口相连通或下连通口相连通，所述连通部为上连通口或下连通口。
优选地，连通部的横截面积为1.1cm2至3.2cm2。
优选地，燃料电池组的首个燃料电池的上连通口用于加注电解液，或首个燃料电池的壳体上端开设用于加注电解液的进液口。
优选地，燃料电池组的末个燃料电池的上连通口用于排出气体，或末个燃料电池的上端开设用作排出气体的排气孔。
优选地，每一壳体开设用于安装阴极的阴极容置部，该壳体内设有安装阳极的阳极容置部，储液腔位于阳极容置部和阴极容置部之间。
优选地，阳极包括阳极板和阳极支架；阳极支架设于阳极板的上端，用于将阳极板固定于壳体内；该阳极板呈平板状。
一种燃料电池，其包括壳体、安装于壳体的阳极和阴极；壳体开设有用于存储电解液的储液腔和连通储液腔的连通部，连通部用于连通相邻燃料电池的储液腔。
优选地，壳体的上端开设两分别位于阳极两侧的上连通口，所述连通部为上连通口；
或者，壳体的上端和下端分别开设上连通口和下连通口，所述连通部为上连通口或下连通口；
连通部的横截面积为1.1cm2至3.2cm2。
一种燃料电池壳体，其设有用于存储电解液的储液腔和连通储液腔的连通部，连通部用于连通相邻燃料电池的储液腔。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的每两相邻的燃料电池的储液腔通过连通部相连通，以使得各燃料电池的电解液相流动，实现电解液的反应热平衡，从而使得同一燃料电池组内的各燃料电池的性能参数相一致，优化燃料电池组的工作性能。
2、连通部的横截面积为1.1cm2至3.2cm2，如此，可使得每两相邻的燃料电池之间的旁路电流值为0.1A至2A，从而使得燃料电池组的工作性能更佳。
3、仅需通过加注首个燃料电池即可同时往其余燃料电池的储液腔内加注电解液，省时省力，且可从根本上避免漏添的情况，使电池的维护工作更安全更方便。
4、各个燃料电池内化学反应生成的气体集中通过末个燃料电池的上连通口排出，简化了燃料电池组的结构，还可保证各燃料电池的减压效果和反应热效果一致。另外，当燃料电池组因意外事故偏倒时，末个燃料电池的上连通口还可用于排出电解液，以停止化学反应，避免损坏燃料电池组。
附图说明
图1为本发明燃料电池组的较佳实施方式的结构示意图。
图2为本发明燃料电池组的较佳实施方式的单个燃料电池的壳体的结构示意图。
图3为本发明燃料电池组的较佳实施方式的燃料电池组的单个燃料电池的结构示意图。
图4为图1至图3的燃料电池组的阳极的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
请参见图1，本发明涉及一种燃料电池组，其较佳实施方式包括若干燃料电池10。
每一燃料电池10包括壳体、安装于壳体的阳极20和阴极30。每一燃料电池10的壳体开设有用于存储电解液的储液腔11和连通储液腔11的连通部。每两相邻的燃料电池10的储液腔11通过连通部相连通，以使得各燃料电池10的电解液相流动，实现电解液的反应热平衡，从而使得同一燃料电池组内的各燃料电池的性能参数相一致，优化燃料电池组的工作性能。
参见图2，本实施例中，每一壳体开设一用于安装阴极30的阴极容置部12，该壳体内设有安装阳极20的阳极容置部15，储液腔11位于阳极容置部12和阴极容置部20之间，如此，可使得化学反应效率更高。壳体的上端和下端各开设连通储液腔11的上连通口13和下连通口14。每两相邻的壳体的上连通口13相连通或下连通口14相连通。上述连通部即为上连通口13或下连通口14。
如此，可使得电解液从一燃料电池10的储液腔11通过下连通口14或上连通口13流经另一燃料电池10的下连通口14或上连通口13，以流入该另一燃料电池10的储液腔11，再通过该另一燃料电池10的下连通口14或上连通口13流经又一燃料电池10的下连通口14或上连通口13，以进入该又一燃料电池10的储液腔11，从而使各燃料电池10的电解液的反应热平衡效果更佳。
壳体内还设有阳极限位槽16，用于限定阳极的位置。
参见图3，本实施例中，该上连通口13和下连通口14可位于阳极20的两侧，也可位于阳极20的同一侧。
每两相邻壳体的上连通口13或下连通口14之间可直接相连通或通过输液管相连通。
上连通口13和下连通口14的数量可为一个或多个。
优选地，连通部的横截面积为1.1cm2至3.2cm2，如此，可使得每两相邻的燃料电池10之间的旁路电流值为0.1A至2A，从而使得燃料电池组的工作性能更佳。
参见图1，本实施例中，燃料电池组的首个燃料电池10的上连通口13用于加注电解液，以作为进液口。参见图4，其他实施例中，首个燃料电池10的壳体上端开设用于加注电解液的进液口19。如此，仅需通过加注首个燃料电池10即可同时往其余燃料电池10的储液腔11内加注电解液，省时省力，且可从根本上避免漏加的情况，使电池的维护工作更安全更方便。
本实施例中，燃料电池组的末个燃料电池10的上连通口13用于排出气体，各个燃料电池10内化学反应生成的气体集中通过末个燃料电池10的上连通口13排出，简化了燃料电池组的结构，还可保证各燃料电池10的减压效果和反应热效果一致。另外，当燃料电池组因意外事故偏倒时，末个燃料电池10的上连通口13还可用于排出电解液，以停止化学反应，避免损坏燃料电池组。其他实施例中，末个燃料电池10的上端可另外开设用作排出气体的排气孔。
其他实施例中，每一壳体的上端开设两分别位于阳极两侧的上连通口，每两相邻壳体的储液腔通过上连通口相连通，则电解液在各燃料电池的流通方向为自上向下流入，再自下向上流出。
参见图4，本实施例中，阳极20包括阳极板21和阳极支架22。阳极支架22设于该阳极板21的上端，用于将阳极板21固定于壳体内。该阳极板21呈平板状，从而可保证在化学反应中阳极板21的反应面不会减小，以提供均匀稳定的电流，还有利于增大与电解液的接触面，以提高反应效率。
优选地，该阳极支架22上开设一进液通孔23，该进液通孔23与壳体的进液口19连通。
优选地，阳极20为铝镁合金阳极，阴极为空气电极。电解液为中性电解液。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃料电池组，其特征在于：其包括若干燃料电池；
每一燃料电池包括壳体、安装于壳体的阳极和阴极；每一燃料电池的壳体开设有用于存储电解液的储液腔和连通储液腔的连通部；每两相邻的燃料电池的储液腔通过连通部相连通。
2.如权利要求1所述的燃料电池组，其特征在于：每一壳体的上端和下端各开设连通储液腔的上连通口和下连通口；每两相邻的壳体的上连通口相连通或下连通口相连通，所述连通部为上连通口或下连通口。
3.如权利要求1所述的燃料电池组，其特征在于：连通部的横截面积为1.1cm2至3.2cm2。
4.如权利要求2或3所述的燃料电池组，其特征在于：燃料电池组的首个燃料电池的上连通口用于加注电解液，或首个燃料电池的壳体上端开设用于加注电解液的进液口。
5.如权利要求2或3所述的燃料电池组，其特征在于：燃料电池组的末个燃料电池的上连通口用于排出气体，或末个燃料电池的上端开设用作排出气体的排气孔。
6.如权利要求1所述的燃料电池组，其特征在于：每一壳体开设用于安装阴极的阴极容置部，该壳体内设有安装阳极的阳极容置部，储液腔位于阳极容置部和阴极容置部之间。
7.如权利要求1所述的燃料电池组，其特征在于：阳极包括阳极板和阳极支架；阳极支架设于阳极板的上端，用于将阳极板固定于壳体内；该阳极板呈平板状。
8.一种燃料电池，其特征在于：其包括壳体、安装于壳体的阳极和阴极；壳体开设有用于存储电解液的储液腔和连通储液腔的连通部，连通部用于连通相邻燃料电池的储液腔。
9.如权利要求8所述的燃料电池，其特征在于：壳体的上端开设两分别位于阳极两侧的上连通口，所述连通部为上连通口；
或者，壳体的上端和下端分别开设上连通口和下连通口，所述连通部为上连通口或下连通口；
连通部的横截面积为1.1cm2至3.2cm2。
10.一种燃料电池壳体，其特征在于：其设有用于存储电解液的储液腔和连通储液腔的连通部，连通部用于连通相邻燃料电池的储液腔。
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