CN1423357A - 液态式燃料电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液态式燃料电池,它是在电能反应槽两对壁各设数个横隔板,两对壁横隔板逐一相互交错排列,并于每两交错横隔板之间并设两个供插部,该两供插部具有相对坎槽,供离子隔离膜两端边坎插,另于纵跨横隔板端部的两相邻供插部连设纵挡墙,使反应槽内部形成一阳极回流道以及一阴极回流道,离子隔离膜朝向阳极回流道的一面上覆设一层阳极导电板,离子隔离膜朝向阴极回流道的一面上覆设一层阴极导电板,并于该阳极、阴极回流道各入口端分别与主容槽、副客槽通过导管连通,且于各入口端导管处设置帮浦。本发明可循环再使用,无须充电,成本低,对环境无污染。

Description

液态式燃料电池

技术领域

本发明涉及一种液态式的电能产生装量，尤指一种液态式燃料电池。

背景技术

一般的燃料电池结构皆为气体供应方式，即氢气结合空气中的氧气经由一正离子反应膜而产生电能。虽然这种结构设计简单，但是该关键技术不易掌握，使得其材料以及造价的成本很高，非一般的消费者所能负担。而且氢气是极为活泼的气体，在制造以及储存上非常不易，并且容易导致危险的意外情况发生。虽然燃料电池在今日被视为能源科技的重大突玻，不仅能取代目前发展的电动汽车、燃油汽车，但是由于其造价过于高昂，使得目前市售的汽机车及其运用上还未能真正使燃料电池商品化。

另外，目前所发展的电动汽车，为考虑成本，大多数采用铅酸电池以供给传动马达所需的能源，而铅酸电池需较长的充电时间，其充电的地点不易选择且体积大、笨重、寿命短，造成在使用上的不便…等诸多缺点，因此，至今各大车厂皆不敢轻易推出该种电动汽车。

鉴于上述燃料电池设计的不合理，关键技术不易掌握，连带使得造价成本过于高昂及铅酸电池的充电时间过长且体积大、笨重、寿命短等原因，使得燃料电池不能很好地发展。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的主要目的是提供一种不需充电即可使用，并能降低成本及污染的液态式燃料电池。

为实现上述目的，本发明采用以下设计方案：一种液态式燃料电池，它包括电能反应槽、主容槽和副容槽；所述电能反应槽两对壁各设数个横隔板，且两对壁横隔板逐一相互交错排列，并于每两交错横隔板之间设两个供插部，该两供插部具有相对的、可供离子隔离膜两端边坎插的坎槽，在纵跨横隔板端部的两相邻供插部连设纵挡墙，在反应槽内部形成一阳极回流道以及一阴极回流道，该离子隔离膜朝向阳极回流道的该面上覆设一层阳极导电板，离子隔离膜朝向阴极回流道的该面上覆设一层阴极导电板，该阳极、阴极回流道各入口端分别与主容槽、副容槽通过导管连通，且于各入口端导管处各设置一帮浦。

所述该阳极、阴极回流道入口端及出口端处，可各别设置单向逆止阀。

在所述副容槽的导管上设一歧管，该歧管端头设有一填注头。

本发明是在电能反应槽两对壁各设数个横隔板，且两对壁横隔板逐一相互交错排列，并在每两交错横隔板之间设两个供插部，该两供插部具有相对坎槽，供离子隔离膜两端边坎插，另于纵跨横隔板端部的两相邻供插部连设纵挡墙，使反应槽内部形成一阳极回流道以及一阴极回流道，离子隔离膜朝向阳极回流道的该面上覆设一层阳极导电板，而离子隔离膜朝向阴极回流道覆设一阴极导电板，该阳极、阴极回流道各入口端分别与主容槽及副容槽以导管连通，且于各入口端导管各设置帮浦。本发明主要是自各帮浦分别通过导管，使主、副容槽内的液态阳极反应剂、液态阴极反应剂通过各入口端输送至阳极、阴极回流道中，并通过离子隔离膜的离子交换反应，使得阳极导电板、阴极导电板产生电能，同时将已反应的液态阳极、阴极反应剂分别通过各出口端输送至主、副容槽内，从而达到循环再使用，无须充电，降低成本及环保的目的。

由于本发明采用上述结构设计，故本发明具有下列的优点：

1、本发明具有材料取材容易、成本低廉，结构简单、操作容易的优点，并可应用在各种能源载具上，取代传统的燃油汽车，使得电动汽车变得可行。

2、随着帮浦的启动即可迅速发电，并且直接添加反应剂即可增加电能，克服了传统铅酸电池充电时间长，充电场所不易寻觅的缺点。

3、本发明液态阳极、阴极反应剂的抽换过程并不会造成环境的污染。因为，该阳极、阴极反应剂及产生的电解液皆为可还原再利用的液体成分，又具有极佳的环保功能。

附图说明

图1为本发明俯视剖视图

图2为本发明局部立体示意图

图3为本发明动作示意图

图4为本发明的外观示意图

图5为本发明的极性接线示意图

图6为本发明另一实施例示意图

具体实施方式

如图1、图2、图5所示，本发明液态式燃料电池包含有电能反应槽30、主容槽21和副容槽22，该电能反应槽30两对壁各设数个横隔板31，且两对壁横隔板31逐一相互交错排列，并于每两交错横隔板31之间设两个供插部33，该面供插部33具有相对坎槽34，供离子隔离膜40两端边坎插，另于纵跨横隔板31端部的两相邻供插部连设纵挡墙32，使反应槽30内部形成一阳极回流道51以及一阴极回流道52，离子隔离膜40朝向阳极回流道51的一面上覆设一层阳极导电板41，离子隔离膜40朝向阴极回流道52的一面上覆设一阴极导电板42，并于该阳极回流道51入口端12与主容槽21以导管连通，并于导管上设一逆止阀14，并于入口端12导管处设置帮浦10；阴极回流道52入口端12与副容槽22以导管连通，并于导管上设一逆止阀14，并于入口端12导管处设置帮浦10，并通过各帮浦10分别通过导管将主、副容槽21、22内的液态阳极反应剂61、液态阴极反应剂62分别通过各入口端12输送至阳极回流道51以及阴极回流道52中，并由离子隔离膜40做离子交换反应，同时使得阳极导电板41及阴极导电板42产生电能，同时将已反应的液态阳极反应剂61、阴极反应剂62分别通过各出口端13输送回流至各主、副容槽21、22内。

如图3、图4所示，先将主容槽21内注入液态阳极反应剂61如浓氨水、浓氨水加微锌粒子；然后，往副容槽22内注入液态阴极反应剂62如氮气、溴水、次氯酸水…等；并将适量的电解液如氯化氨、溴化氨、氯化锌、溴化锌..等分别注入主、副容槽21、22内；并由帮浦10分别通过导管将主、副容槽21、22内的液态阳极反应剂61、液态阴极反应剂62分别输送至阳极回流道51以及阴极回流道52中，由于该阳、阴极导电板41、42为碳布或多孔金属烧结板，其外层镀覆一层贵金属如铂、钯、铑..等。因此，当溴水或氯水通过阳极导电板41上的极细小渗透孔时，经触媒反应后产生氯离子，而另端的浓氨水通过阴极导电板42上的极细小渗透孔时，经触媒反应后产生氨离子，此时，通过离子隔离膜40将其相邻的阳、阴极电极板41、42上的氯离子及氨离子做离子交换反应并产生电子e，其化学式为 ，该阳、阴极回流道51、52采用多重迂回的设计，并通过帮浦10分别通过导管将主、副容槽21、22内的液态阳极反应剂61、液态阴极反应剂62分别输送至阳极回流道51以及阴极回流道52中，并且不断地做循环反应。由于该离子隔离膜40仅能让离子通过如氯离子或氨离子，却能阻绝液体的通过特性，因此，主、副容槽21、22内的液态阳极反应剂61及液态阴极反应剂62并不会产生质变现象，仅会因长期的循环反应而导致该液态阳极反应剂61及液态阴极反应剂62稀释，同时，在电能反应槽30内产生定量的产物如浓氯化氨、溴化氨、氯化锌、溴化锌..等电解液。假设该液态阳、阴极反应剂61、62变得较为稀释，或该电解液浓度过高，可将主、副容槽21、22内的液态阳极反应剂61及液态阴极反应剂62抽干，再将较浓稠的液态阳极反应剂61及液态阴极反应剂62注入主、副容槽21、22内即可，如同一般的燃油汽车的加油方式，且该稀释的液态阳极反应剂61及液态阴极反应剂62或较浓的电解液可以通过电解反应处理，使其还原成氨水或氯水，也可重新回收再利用，并不会造成环境污染。

请参看图6，本发明实施时，另可往装有液态阳极反应剂61的主容槽21内放置微锌，并加入浓氨水加以混合；另于装有液态阴极反应剂62的副容槽22的导管31上设一歧管，该歧管端头设有一填注头。让使用者直接在填注头添加氯气供应器70以增进氯气的浓度，使其如上述的步骤，加以循环并做离子反应。如此，便能够提升发电反应效率，其化学反应式为 。

综上所述，本发明具有材料取得容易、成本低，结构简单，操作容易的优点，可适用于一般的机动车辆或其他发电设备上，并具有不污染周围环境的优点。

Claims (3)

1、一种液态式燃料电池，其特征在于：它包括电能反应槽、主容槽和副容槽；所述电能反应槽两对壁各设数个横隔板，且两对壁横隔板逐一相互交错排列，并于每两交错横隔板之间设两个供插部，该两供插部具有相对的、可供离子隔离膜两端边坎插的坎槽，在纵跨横隔板端部的两相邻供插部连设纵挡墙，在反应槽内部形成一阳极回流道以及一阴极回流道，该离子隔离膜朝向阳极回流道的该面上覆设一层阳极导电板，离子隔离膜朝向阴极回流道的该面上覆设一层阴极导电板，该阳极、阴极回流道各入口端分别与主容槽、副容槽通过导管连通，且于各入口端导管处各设置帮浦。

2、如权利要求1所述的液态式燃料电池，其特征在于：所述该阳极、阴极回流道入口端及出口端处，可各别设置单向逆止阀。

3、如权利要求1所述的液态式燃料电池，其特征在于：在所述副容槽的导管上设一歧管，该歧管端头设有一填注头。

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