一種自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池增程結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池增程結(jié)構(gòu)，其包括兩層空氣側(cè)端板，兩層空氣側(cè)端板之間設(shè)有氫氣側(cè)端板，兩層空氣側(cè)端板的兩端互相對齊，氫氣側(cè)端板的一端凸出于空氣側(cè)端板，形成凸出部，凸出部中有電池正極導(dǎo)電片，氫氣側(cè)端板的另一端凹進(jìn)空氣側(cè)端板之間，形成凹進(jìn)部，凹進(jìn)部中設(shè)有電池正極導(dǎo)電片；增程時(shí)，一個(gè)電池堆的凸出部連接至另一個(gè)電池堆的凹進(jìn)部，完成電池正極導(dǎo)電片與電池負(fù)極導(dǎo)電片的連接。利用兩層電堆結(jié)構(gòu)優(yōu)勢不變的前提下，解決了兩層結(jié)構(gòu)的電池輸出電壓過低的問題，并且可以根據(jù)此增程結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需要電壓來增加電堆的連接數(shù)量，使用方便。
【專利說明】
一種自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池増程結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及質(zhì)子交換膜燃料電池領(lǐng)域，具體涉及一種自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池增程結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是將燃料(氫氣)和空氣中的氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。它的基本原理是在陽極側(cè)通入燃料(Hs)，在陰極側(cè)通入氧化劑(O2或者空氣)，并使之分別在催化劑的作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能，其反應(yīng)產(chǎn)物只有水，沒有污染氣體和溫室氣體，所以對環(huán)境無污染，是一種綠色能源。
[0003]微型質(zhì)子交換膜燃料電池可以提供幾瓦到幾百瓦的電力輸出。一般燃料電池系統(tǒng)由電堆與輔助系統(tǒng)組成，輔助系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)，水栗，增濕器，水箱，換熱器等等，而微型燃料電池系統(tǒng)可以根據(jù)電堆結(jié)構(gòu)和輸出功率來優(yōu)化電堆系統(tǒng)，比如專利H01M8/24(2006.01)I —種自呼吸型質(zhì)子交換膜燃料電池堆結(jié)構(gòu)，其采用的是兩層結(jié)構(gòu)，而非傳統(tǒng)的多層堆疊結(jié)構(gòu)，多層堆疊結(jié)構(gòu)，空氣流場氫氣流場往往都會(huì)包含在堆疊結(jié)構(gòu)內(nèi)部，往往需要增加輔助設(shè)備比如風(fēng)扇來對電堆進(jìn)行供氧或者進(jìn)行散熱。而兩層結(jié)構(gòu)就會(huì)避免增加輔助設(shè)備，可以采用兩側(cè)與空氣進(jìn)行對流進(jìn)行供氧和換熱，中間層提供氫氣，此結(jié)構(gòu)的燃料電池電堆可以將微型燃料電池系統(tǒng)做到很簡潔也可以將電池系統(tǒng)做到很小很輕。
[0004]兩層微型燃料電池結(jié)構(gòu)有其很好的優(yōu)點(diǎn)，但有一個(gè)不足點(diǎn)在于，燃料電池的單節(jié)理論電壓在1.24V，正常輸出時(shí)單節(jié)電壓一般在0.6-0.8V之間，兩節(jié)電池堆對外輸出的電壓在1.2-1.6V左右，對于目前的數(shù)碼產(chǎn)品充電器基本是5V充電電壓，所以需要將1.2-1.6V的電壓進(jìn)行升壓處理，但目前的市場上升壓元器件都是2.5V以上電壓才可以進(jìn)行升壓到5V。所以兩層結(jié)構(gòu)的電池輸出電壓過低是目前函待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池增程結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的增程結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際需要將電堆增程連接起來，提高了兩層結(jié)構(gòu)的電池輸出電壓。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池增程結(jié)構(gòu)，其包括兩層空氣側(cè)端板，兩層所述空氣側(cè)端板之間設(shè)有氫氣側(cè)端板，
[0008]兩層所述空氣側(cè)端板的兩端互相對齊，所述氫氣側(cè)端板的一端凸出于所述空氣側(cè)端板，形成凸出部，所述凸出部中有電池正極導(dǎo)電片，所述氫氣側(cè)端板的另一端凹進(jìn)所述空氣側(cè)端板之間，形成凹進(jìn)部，所述凹進(jìn)部中設(shè)有電池正極導(dǎo)電片；
[0009]增程時(shí)，一個(gè)電池堆的凸出部連接至另一個(gè)電池堆的凹進(jìn)部，完成電池正極導(dǎo)電片與電池負(fù)極導(dǎo)電片的連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述氫氣側(cè)端板的頂部端面上設(shè)有氫氣進(jìn)氣口和氫氣出氣口，所述氫氣進(jìn)氣口設(shè)置在靠近所述凸出部一端，所述氫氣出氣口設(shè)置在靠近所述凹進(jìn)部一端。
[0011]進(jìn)一步地，所述氫氣側(cè)端板與兩層所述空氣側(cè)端板之間分別設(shè)有電池正極和電池負(fù)極，所述電池正極和電池負(fù)極之間進(jìn)行正負(fù)極連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述空氣側(cè)端板上設(shè)有若干空氣對流孔。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]本實(shí)用新型涉及一種自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池增程結(jié)構(gòu)，其包括兩層空氣側(cè)端板，兩層所述空氣側(cè)端板之間設(shè)有氫氣側(cè)端板，兩層所述空氣側(cè)端板的兩端互相對齊，所述氫氣側(cè)端板的一端凸出于所述空氣側(cè)端板，形成凸出部，所述凸出部中有電池正極導(dǎo)電片，所述氫氣側(cè)端板的另一端凹進(jìn)所述空氣側(cè)端板之間，形成凹進(jìn)部，所述凹進(jìn)部中設(shè)有電池正極導(dǎo)電片;增程時(shí)，一個(gè)電池堆的凸出部連接至另一個(gè)電池堆的凹進(jìn)部，完成電池正極導(dǎo)電片與電池負(fù)極導(dǎo)電片的連接。
[0015]本實(shí)用新型在利用兩層電堆結(jié)構(gòu)優(yōu)勢不變的前提下，可以將電堆的輸出電壓從原來的1.2-1.6V增加到2.4-3.2V，在此電壓范圍內(nèi)已經(jīng)滿足目前升壓到5V的升壓元器件的工作電壓，解決了兩層結(jié)構(gòu)的電池輸出電壓過低的問題，并且可以根據(jù)此增程結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需要電壓來增加電堆的連接數(shù)量，使用方便。
[0016]上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【附圖說明】

[0017]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖2是圖1中的俯視圖；
[0020]圖3是增程時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中，10-空氣側(cè)端板，20-氫氣側(cè)端板，101-空氣對流孔，201-凸出部，202-電池正極導(dǎo)電片，203-凹進(jìn)部，204-電池負(fù)極導(dǎo)電片，205-氫氣進(jìn)氣口，206_氫氣出氣口，301-電池正極，302-電池負(fù)極。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0023]實(shí)施例
[0024]本實(shí)施例中公開了一種自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池增程結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)如圖1-2中所示，其包括兩層空氣側(cè)端板10，上述空氣側(cè)端板10上設(shè)有若干空氣對流孔101。
[0025]在兩層上述空氣側(cè)端板10之間設(shè)有氫氣側(cè)端板20，兩層上述空氣側(cè)端板20的兩端互相對齊，上述氫氣側(cè)端板20的一端凸出于上述空氣側(cè)端板，形成凸出部201，上述凸出部201中有電池正極導(dǎo)電片202，上述氫氣側(cè)端板20的另一端凹進(jìn)上述空氣側(cè)端板10之間，形成凹進(jìn)部203，上述凹進(jìn)部203中設(shè)有電池正極導(dǎo)電片204;增程時(shí)，如圖3中所示，將一個(gè)電池堆的凸出部201連接至另一個(gè)電池堆的凹進(jìn)部203，完成電池正極導(dǎo)電片202與電池負(fù)極導(dǎo)電片203的連接。
[0026]并且，在本實(shí)施例中，上述完成電池正極導(dǎo)電片202與電池負(fù)極導(dǎo)電片203為夾式結(jié)構(gòu)，它們之間可以自由連接，增程后，一個(gè)電堆的上述電池正極導(dǎo)電片202作為增程電堆的正極輸出點(diǎn)，另一個(gè)電堆的電池負(fù)極導(dǎo)電片204作為增程電堆的負(fù)極輸出點(diǎn)。
[0027]同時(shí)，在上述氫氣側(cè)端板20與兩層上述空氣側(cè)端板10之間分別設(shè)有電池正極301和電池負(fù)極302，上述電池正極301和電池負(fù)極302之間進(jìn)行正負(fù)極連接。
[0028]上述氫氣側(cè)端板20的頂部端面上設(shè)有氫氣進(jìn)氣口 205和氫氣出氣口 206，上述氫氣進(jìn)氣口 205設(shè)置在靠近上述凸出部一端，上述氫氣出氣口 206設(shè)置在靠近上述凹進(jìn)部203—端。
[0029]本實(shí)用新型在利用兩層電堆結(jié)構(gòu)優(yōu)勢不變的前提下，可以將電堆的輸出電壓從原來的1.2-1.6V增加到2.4-3.2V，在此電壓范圍內(nèi)已經(jīng)滿足目前升壓到5V的升壓元器件的工作電壓，解決了兩層結(jié)構(gòu)的電池輸出電壓過低的問題，并且可以根據(jù)此增程結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需要電壓來增加電堆的連接數(shù)量，使用方便。
[0030]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池增程結(jié)構(gòu)，其包括兩層空氣側(cè)端板，兩層所述空氣側(cè)端板之間設(shè)有氫氣側(cè)端板，其特征在于， 兩層所述空氣側(cè)端板的兩端互相對齊，所述氫氣側(cè)端板的一端凸出于所述空氣側(cè)端板，形成凸出部，所述凸出部中有電池正極導(dǎo)電片，所述氫氣側(cè)端板的另一端凹進(jìn)所述空氣側(cè)端板之間，形成凹進(jìn)部，所述凹進(jìn)部中設(shè)有電池正極導(dǎo)電片； 一個(gè)電池堆的凸出部連接至另一個(gè)電池堆的凹進(jìn)部，電池正極導(dǎo)電片與電池負(fù)極導(dǎo)電片連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池增程結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氫氣側(cè)端板的頂部端面上設(shè)有氫氣進(jìn)氣口和氫氣出氣口，所述氫氣進(jìn)氣口設(shè)置在靠近所述凸出部一端，所述氫氣出氣口設(shè)置在靠近所述凹進(jìn)部一端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池增程結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氫氣側(cè)端板與兩層所述空氣側(cè)端板之間分別設(shè)有電池正極和電池負(fù)極，所述電池正極和電池負(fù)極之間進(jìn)行正負(fù)極連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自呼吸微型質(zhì)子交換膜燃料電池增程結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空氣側(cè)端板上設(shè)有若干空氣對流孔。
【文檔編號】H01M8/2465GK205692911SQ201620641979
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月24日 公開號201620641979.5, CN 201620641979, CN 205692911 U, CN 205692911U, CN-U-205692911, CN201620641979, CN201620641979.5, CN205692911 U, CN205692911U
【發(fā)明人】顧榮鑫, 管俊生, 張超, 陶少龍
【申請人】蘇州弗爾賽能源科技股份有限公司