CN206657839U - 一种高效环保的燃料电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效环保的燃料电池，包括电池主体和分别设置在电池主体两端的阳极极板和阴极极板，阳极极板的底部设置有安全阀，且安全阀和电池主体的前端面紧密连接，电池主体的前端面设置有排气孔，电池主体的两端均设置有端板，端板的一侧均设置有保护电路模块，保护电路模块的一侧分别设置有阳极隔离器和阴极隔离器，且阳极隔离器和阴极隔离器的外表面均设置有多孔薄膜，阳极隔离器和阴极隔离器之间形成电解腔体，电解腔体的内部设置有电解装置，电池主体的内部设置有电极芯片，该种高效环保的燃料电池，能够大大提高电能转化率，电能的转化率能够达到70‑80％，大大减少燃料气体的浪费，节省资源，而且能够有效提高单体电池的功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源设备技术领域，具体为一种高效环保的燃料电池。
背景技术
燃料电池涉及化学热力学、电化学、电催化、材料科学、电力系统及自动控制等学科的有关理论，具有发电效率高、环境污染少等优点。现有的质子交换膜燃料电池采用燃料氢和压缩空气为反应气原料，在电池内部氢气与空气中的氧气通过电化学反应将气体中的化学能转化成电能实现对外发电。因燃料电池发电功率密度随反应气体氢气、氧气压力的增大而增大，不论采用高压空气瓶还是空气压缩机提供空气，氢-空燃料电池都存在功率密度小、系统庞大、发电效率低、成本高的问题。而且采用空气为反应气体时，因阴极对氧气浓度的要求，其化学计量比较大（＞2），导致电池内部水流失严重，由此导致必须设计反应空气外加湿结构，进一步使燃料电池结构复杂化，为解决上述问题，中国专利201610721806.9公开了“一种环保燃料电池”，它包括阳电极和阴电极，但是，该种环保燃料电池，相对极板封条易发生错位，导致局部密封不严；转换效率仍然较为低下，而且溶液造成未反应完的燃料气体浪费，从而造成资源的浪费。
所以，如何设计一种高效环保的燃料电池，成为我们当前要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高效环保的燃料电池，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效环保的燃料电池，包括电池主体和分别设置在所述电池主体两端的阳极极板和阴极极板，所述阳极极板的底部设置有安全阀，且所述安全阀和所述电池主体的前端面紧密连接，所述电池主体的前端面设置有排气孔，所述电池主体的两端均设置有端板，所述端板的一侧均设置有保护电路模块，所述保护电路模块的一侧分别设置有阳极隔离器和阴极隔离器，且所述阳极隔离器和所述阴极隔离器的外表面均设置有多孔薄膜，所述阳极隔离器和所述阴极隔离器之间形成电解腔体，所述电解腔体的内部设置有电解装置，所述电池主体的内部设置有电极芯片，且所述电极芯片贯穿所述阳极隔离器、所述电解装置和所述阴极隔离器。
进一步的，所述阳极极板的外侧设置有阳极密封片，所述阴极极板的外侧设置有阴极密封片。
进一步的，所述电池主体的前端面的外侧设置有PTC元件。
进一步的，所述端板的上部设置有垫片，所述垫片的上表面安装有若干个压力缓冲器，所述压力缓冲器和所述垫片固定连接。
进一步的，所述阳极极板和所述阴极极板均为石墨板。
进一步的，所述阳极密封片和所述阴极密封片均为硅胶片、氟硅胶片、石墨纸、不锈钢片和聚四氟乙烯片中的一种或几种，且所述阳极极板为软质密封片/硬质密封片的复合结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种高效环保的燃料电池，能够大大提高电能转化率，电能的转化率能够达到70-80％，大大减少燃料气体的浪费，节省资源，而且能够有效提高单体电池的功率，在电池主体两端均设置有端板，有效的降低了因双极板和电极的加工公差所导致的内部应力，从而可以调整电堆的外部尺寸，使之达到均一，阳极密封片和阴极密封片长期使用过程中不易老化，与其他组件固定后，燃料电池具有很好的密封性。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型端板的结构示意图；
图中：1-电池主体；2-电解腔体；3-电解装置；4-电极芯片；5-保护电路模块；6-排气孔；7-安全阀；8-阳极极板；9-阳极密封片；10-PTC元件；11-端板；12-多孔薄膜；13-阳极隔离器；14-阴极隔离器；15-阴极密封片；16-阴极极板；17-垫片；18-压力缓冲器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种高效环保的燃料电池，包括电池主体1和分别设置在所述电池主体1两端的阳极极板8和阴极极板16，所述阳极极板8的底部设置有安全阀7，且所述安全阀7和所述电池主体1的前端面紧密连接，所述电池主体1的前端面设置有排气孔6，所述电池主体1的两端均设置有端板11，所述端板11的一侧均设置有保护电路模块5，所述保护电路模块5的一侧分别设置有阳极隔离器13和阴极隔离器14，且所述阳极隔离器13和所述阴极隔离器14的外表面均设置有多孔薄膜12，所述阳极隔离器13和所述阴极隔离器14之间形成电解腔体2，所述电解腔体2的内部设置有电解装置3，所述电池主体1的内部设置有电极芯片4，且所述电极芯片4贯穿所述阳极隔离器13、所述电解装置3和所述阴极隔离器14，通过阳极隔离器13和阴极隔离器14，可隔离电子避免正负电极间短路，并让电离子可自由通过，另外电池异常温度上升时，也需多孔薄膜12作用来关闭原先作为离子通道的细孔，避免温度持续升高导致爆炸，通过保护电路模块11确保电压输入的稳定性，提高了电池主体1的安全性。
作为本实用新型进一步优选地，所述阳极极板8的外侧设置有阳极密封片9，所述阴极极板16的外侧设置有阴极密封片15，增加电池主体1的密封性。
作为本实用新型进一步优选地，所述电池主体1的前端面的外侧设置有PTC元件10，所述PTC元件10可测量温度。
作为本实用新型进一步优选地，所述端板11的上部设置有垫片17，所述垫片17的上表面安装有若干个压力缓冲器18，所述压力缓冲器18和所述垫片17固定连接，有效的降低了因双极板和电极的加工公差所导致的内部应力，从而可以调整电堆的外部尺寸，使之达到均一。
作为本实用新型进一步优选地，所述阳极极板8和所述阴极极板16均为石墨板，提高了电能转化的效率。
作为本实用新型进一步优选地，所述阳极密封片9和所述阴极密封片15均为硅胶片、氟硅胶片、石墨纸、不锈钢片和聚四氟乙烯片中的一种或几种，且所述阳极极板8为软质密封片/硬质密封片的复合结构，所述阳极密封片9和阴极密封片15长期使用过程中不易老化，与其他组件固定后，燃料电池具有很好的密封性。
工作原理：首先，通过阳极隔离器13和阴极隔离器14，可隔离电子避免正负电极间短路，并让电离子可自由通过，另外电池异常温度上升时，也需多孔薄膜12作用来关闭原先作为离子通道的细孔，避免温度持续升高导致爆炸，通过保护电路模块11确保电压输入的稳定性，提高了电池主体1的安全性，阳极密封片9和阴极密封片15长期使用过程中不易老化，与其他组件固定后，燃料电池具有很好的密封性，端板11的上部设置有垫片17，垫片17的上表面安装有若干个压力缓冲器18，能有效的降低了因双极板和电极的加工公差所导致的内部应力，从而可以调整电堆的外部尺寸，使之达到均一，在阳极隔离器13和阴极隔离器14之间形成电解腔体2中设置有电解装置3，所能够大大提高电能转化率，电能的转化率能够达到70-80％，大大减少燃料气体的浪费，节省资源，而且能够有效提高单体电池的功率。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种高效环保的燃料电池，包括电池主体（1）和分别设置在所述电池主体（1）两端的阳极极板（8）和阴极极板（16），其特征在于：所述阳极极板（8）的底部设置有安全阀（7），且所述安全阀（7）和所述电池主体（1）的前端面紧密连接，所述电池主体（1）的前端面设置有排气孔（6），所述电池主体（1）的两端均设置有端板（11），所述端板（11）的一侧均设置有保护电路模块（5），所述保护电路模块（5）的一侧分别设置有阳极隔离器（13）和阴极隔离器（14），且所述阳极隔离器（13）和所述阴极隔离器（14）的外表面均设置有多孔薄膜（12），所述阳极隔离器（13）和所述阴极隔离器（14）之间形成电解腔体（2），所述电解腔体（2）的内部设置有电解装置（3），所述电池主体（1）的内部设置有电极芯片（4），且所述电极芯片（4）贯穿所述阳极隔离器（13）、所述电解装置（3）和所述阴极隔离器（14）。
2.根据权利要求1所述的一种高效环保的燃料电池，其特征在于：所述阳极极板（8）的外侧设置有阳极密封片（9），所述阴极极板（16）的外侧设置有阴极密封片（15）。
3.根据权利要求1所述的一种高效环保的燃料电池，其特征在于：所述电池主体（1）的前端面的外侧设置有PTC元件（10）。
4.根据权利要求1所述的一种高效环保的燃料电池，其特征在于：所述端板（11）的上部设置有垫片（17），所述垫片（17）的上表面安装有若干个压力缓冲器（18），所述压力缓冲器（18）和所述垫片（17）固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种高效环保的燃料电池，其特征在于：所述阳极极板（8）和所述阴极极板（16）均为石墨板。
6.根据权利要求2所述的一种高效环保的燃料电池，其特征在于：所述阳极密封片（9）和所述阴极密封片（15）均为硅胶片、氟硅胶片、石墨纸、不锈钢片和聚四氟乙烯片中的一种或几种，且所述阳极极板（8）为软质密封片/硬质密封片的复合结构。
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