CN114864988A - 一种带有防爆结构的复合氢燃料电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有防爆结构的复合氢燃料电池，涉及氢燃料电池技术领域，本发明包括电池外腔、电极反应模块、氢气和氧气的两个电极反应腔、氢气和氧气的进气口和回收口、电极以及防爆结构，所述防爆结构设有两组，分别位于氢气和氧气的电极反应腔外侧，所述防爆结构包括防爆弹性软板，所述防爆弹性软板将电极反应腔和电池外腔之间隔开形成防爆腔，所述防爆弹性软板的中心位置设置有若干个通孔以及将所有通孔覆盖的柔性盖板，所述柔性盖板连接贯穿其中一个通孔的刚性支撑杆，所述刚性支撑杆的另一端固定在电池外腔壁上，所述防爆腔上设置有稳压口和稳压阀门。本发明的防爆结构能适应不同情况的气压变化，在一定范围内正常工作，又能保证安全。
Description
技术领域
本发明涉及氢燃料电池技术领域，具体涉及一种带有防爆结构的复合氢燃料电池。
背景技术
氢燃料电池因为其污染少的原因，在对环境要求日益增强的21世纪，备受青睐。其工作原理是：将氢气作为燃料气在催化剂作用下与氧气发生反应产生电流和热量，由于其燃料气来源丰富、效率高、无噪声、无污染的优点，从节约能源和保护生态环境的角度来看是最有发展前途的发电技术。
在氢燃料电池工作过程中，需要将氢气和氧气分别注入电池的阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极，但反应过程中，还有大量的未参与反应的氢气和氧气需要进行回收。在此过程中，电池的安全性能就显得尤为重要。在实际使用过程中，由于大量的气体进入、反应以及释放，一旦电池发热严重或者出口堵塞，就可能使得电池内部气压急剧上升，导致爆炸事故，而电池连接氢气和氧气储罐，其爆炸带来的连锁反应都是很危险的，因此，设置合适的防爆结构，对于氢燃料电池至关重要。
在中国公开号CN209329073U中，就提供了一种具有防爆结构的镍氢电池。该电池设置有防爆弹性组件，所述防爆弹性组件包括防爆弹性块、第一安装卡块、第二安装卡块及卡接弹性件，所述防爆弹性块上开设有导向通孔，所述卡接弹性件设置于所述导向通孔内，所述第一安装卡块及所述第二安装卡块分别与所述卡接弹性件连接，所述电池外壳的内侧壁上开设有卡接定位槽，所述第一安装卡块及所述第二安装卡块分别卡接安装在所述卡接定位槽内；及顶升压紧片，所述顶升压紧片设于所述电池容纳腔内，所述防爆弹性块位于所述电池顶盖与所述顶升压紧片之间。但是该防爆结构针对的是镍氢电池，其内部产生的气压相对氢燃料电池来说，变化相对较少，该结构无法满足氢燃料电池内部可能发生的剧烈气压变化。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种带有防爆结构的复合氢燃料电池，以解决现有防爆结构无法满足氢燃料电池内部可能发生的剧烈气压变化的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种带有防爆结构的复合氢燃料电池，包括电池外腔、电极反应模块、氢气和氧气的两个电极反应腔、氢气和氧气的进气口和回收口、电极以及防爆结构，所述防爆结构设有两组，分别位于氢气和氧气的电极反应腔外侧，所述防爆结构包括防爆弹性软板，所述防爆弹性软板将电极反应腔和电池外腔之间隔开形成防爆腔，所述防爆弹性软板的中心位置设置有若干个通孔以及将所有通孔覆盖的柔性盖板，所述柔性盖板连接贯穿其中一个通孔的刚性支撑杆，所述刚性支撑杆的另一端固定在电池外腔壁上，所述防爆腔上设置有稳压口和稳压阀门。
更优地，所述防爆腔内还设置有气压报警器。
更进一步地，所述气压报警器设置在防爆腔的上端。
更优地，所述稳压阀门与稳压口螺纹连接。
更优地，所述防爆弹性软板、柔性盖板均为有机高分子弹性材料制成；所述刚性支撑杆为有机刚性高分子材料制成。
更优地，所述氢气和氧气的进气口均设置在各自电极反应腔的上端，其回收口又设置在各自电极反应腔的下端。
综上所述，相比于现有技术，本发明具有如下优点及益效果：
本发明通过设置防爆弹性软板，可以适应较小气压变化，保证正常工作时不泄气；同时通过在防爆弹性软板设置通孔并覆盖由刚性支撑杆横向制成的柔性盖板，可以保证较大气压变化时，防爆弹性软板脱离柔性盖板，多余的气体进入防爆腔；再通过防爆腔内的气压报警器对超过一定气压的情况进行报警，提醒工作人员及时通过稳压口泄压，该防爆结构能适应不同情况的气压变化，在一定范围内正常工作，又能保证安全。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明提供的带有防爆结构的复合氢燃料电池的结构示意图；
图2为A处的结构放大示意图；
图中标号分别为：
1、电池外腔；2、电极反应模块；3、电极反应腔；4、电极；5、进气口；6、回收口；7、稳压阀门；8、防爆腔；9、防爆弹性软板；91、通孔；10、气压报警器；11、刚性支撑杆；12、柔性盖板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
结合图1/2所示，本实施例提供一种带有防爆结构的复合氢燃料电池，其包括电池外腔1、电极反应模块2、氢气和氧气的两个电极反应腔3、氢气和氧气的进气口5和回收口6、电极4以及防爆结构，所述防爆结构设有两组，分别位于氢气和氧气的电极反应腔3外侧，所述防爆结构包括防爆弹性软板9，所述防爆弹性软板9将电极反应腔3和电池外腔1之间隔开形成防爆腔8，所述防爆弹性软板9的中心位置设置有若干个通孔91以及将所有通孔91覆盖的柔性盖板12，所述柔性盖板12连接贯穿其中一个通孔91的刚性支撑杆11，所述刚性支撑杆11的另一端固定在电池外腔壁上；所述防爆腔8上设置有稳压口和稳压阀门7。
该结构的工作过程以及原理是：正常工作情况下，打开稳压阀门7，在防爆腔8通过注入氢气以保证防爆腔8和电极反应腔3的气压基本相当，正常工作时，防爆弹性软板9不发生形变，当电极反应腔3的气压稍微升高，防爆弹性软板9和柔性盖板12略微发生形变，防爆腔8和电极反应腔3之间未发生物流交换；当电极反应腔3的气压急剧升高，防爆弹性软板9的形变大于柔性盖板12，电极反应腔3的气体流入防爆腔8，以稳定电极反应腔3的气压，当防爆腔8内的气压升高至一定范围，通过稳压阀门7排出多余气体。
为了进一步提醒通过稳压阀门7排出多余气体，在防爆腔8内还8设置气压报警器10，由图1不难得知，本实施例将气压报警器10设置在防爆腔8的上端，便于电路设置；同时稳压阀门7与稳压口螺纹连接，便于安装。
在材质上，本实施例所述防爆弹性软板9、柔性盖板12均为有机高分子弹性材料制成，比如橡胶材料；所述刚性支撑杆11为有机刚性高分子材料制成，比如有机玻璃等等，避免高导电的材料使用，防止引起漏电现象。
为了减少对现有结构的改变，所述氢气和氧气的进气口5均设置在各自电极反应腔3的上端，其回收口6又设置在各自电极反应腔3的下端，电极4也设置在各自电极反应腔3的上端。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种带有防爆结构的复合氢燃料电池，包括电池外腔、电极反应模块、氢气和氧气的两个电极反应腔、氢气和氧气的进气口和回收口、电极以及防爆结构，其特征在于，所述防爆结构设有两组，分别位于氢气和氧气的电极反应腔外侧，所述防爆结构包括防爆弹性软板，所述防爆弹性软板将电极反应腔和电池外腔之间隔开形成防爆腔，所述防爆弹性软板的中心位置设置有若干个通孔以及将所有通孔覆盖的柔性盖板，所述柔性盖板连接贯穿其中一个通孔的刚性支撑杆，所述刚性支撑杆的另一端固定在电池外腔壁上；所述防爆腔上设置有稳压口和稳压阀门。
2.如权利要求1所述的带有防爆结构的复合氢燃料电池，其特征在于，所述防爆腔内还设置有气压报警器。
3.如权利要求2所述的带有防爆结构的复合氢燃料电池，其特征在于，所述气压报警器设置在防爆腔的上端。
4.如权利要求1所述的带有防爆结构的复合氢燃料电池，其特征在于，所述稳压阀门与稳压口螺纹连接。
5.如权利要求1所述的带有防爆结构的复合氢燃料电池，其特征在于，所述防爆弹性软板、柔性盖板均为有机高分子弹性材料制成；所述刚性支撑杆为有机刚性高分子材料制成。
6.如权利要求1所述的带有防爆结构的复合氢燃料电池，其特征在于，所述氢气和氧气的进气口均设置在各自电极反应腔的上端，其回收口又设置在各自电极反应腔的下端。
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