筆記本電腦用直接甲醇燃料電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于筆記本電腦用電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種筆記本電腦用直接甲醇燃料電池。
【背景技術(shù)】
[0002]直接甲醇燃料電池(DMFC)是將甲醇燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)反應(yīng)裝置。隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展，各類便攜式電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，數(shù)量也迅猛增長。
[0003]目前筆記本電腦的使用越來越普遍，電池的價(jià)格、重量和電池的環(huán)保程度等問題是現(xiàn)有電池有待解決的問題。普遍采用的鋰離子電池已經(jīng)難以滿足發(fā)展的需求。DMFC具有能量密度高、燃料來源豐富、價(jià)格便宜、系統(tǒng)簡單、運(yùn)行便捷和噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是未來便攜式電器和汽車等交通工具最有希望的化學(xué)電源，引起了人們的廣泛關(guān)注，能滿足現(xiàn)在筆記本電腦的發(fā)展需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種筆記本電腦用直接甲醇燃料電池，結(jié)構(gòu)簡單、加注燃料方便、排氣功能好，運(yùn)行噪聲低，符合當(dāng)今社會(huì)節(jié)能環(huán)保的要求，而且效率高，可做成較小的體積，便于攜帶。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種筆記本電腦用直接甲醇燃料電池，其特征在于包括電池單元組件、箱體、頂蓋、燃料加注及排氣裝置，所述電池單元組件設(shè)置在所述箱體內(nèi)，所述箱體與所述頂蓋配合連接，所述頂蓋上設(shè)有所述燃料加注及排氣裝置。
[0007]所述電池單元組件包括陰極連接件、中間連接件、陽極連接件，所述陰極連接件與所述陽極連接件通過所述中間連接件連接；所述陰極連接件與所述中間連接件之間、所述中間連接件與所述陽極連接件之間通過管狀電極連接，所述管狀電極與所述中間連接件之間通過過盈配合。
[0008]所述箱體內(nèi)設(shè)有電池槽，所述電池槽對(duì)應(yīng)的所述箱體側(cè)壁上設(shè)有與電池直徑匹配的安裝孔，所述箱體上壁周圍設(shè)有凹陷部，所述箱體前后兩側(cè)設(shè)有方孔，所述電池單元組件設(shè)置在所述電池槽內(nèi)。
[0009]所述頂蓋四壁上端周圍設(shè)有與所述凹陷部相匹配的凸臺(tái)，所述頂蓋前后側(cè)壁設(shè)有與所述方孔匹配的凸塊，所述頂蓋上部設(shè)有加料排氣口，所述頂蓋的左右側(cè)壁設(shè)有與所述安裝孔對(duì)應(yīng)的通氣孔。
[0010]所述燃料加注及排氣裝置包括塞子、支撐體和排氣元件，所述塞子和所述排氣元件通過所述支撐體連接，所述塞子外徑與所述加料排氣口相匹配，且二者過盈配合，所述排氣元件的高度大于所述支撐體與所述塞子的配合高度，所述支撐體底部設(shè)有緩沖孔。
[0011 ] 所述塞子與所述支撐體通過自卡緊結(jié)構(gòu)可拆卸連接。
[0012]所述排氣元件的材料為硅膠。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:頂蓋和箱體通過凸臺(tái)與凹陷部、凸塊與方孔起到密封和鎖緊作用；加料排氣口起排氣和加料的作用，同時(shí)也起到了排污作用；塞子外徑與頂蓋的加料排氣口相匹配，采取過盈配合，方便燃料的加注；排氣元件采用硅膠材料，硅膠的重復(fù)使用壽命較長，張閉次數(shù)可達(dá)到萬次以上而不會(huì)漏氣漏水；緩沖孔起到緩沖作用，防止二氧化碳?xì)怏w壓力過大沖擊排氣元件，使其壽命縮短或產(chǎn)生移位。支撐件與塞子之間采用可拆卸的結(jié)構(gòu)，便于更換排氣元件；排氣元件的高度大于塞子與支撐件的配合高度，利用硅膠的彈性起到密封的作用，排氣無需經(jīng)過復(fù)雜程序，而且空間占用率較少，符合電池設(shè)計(jì)的要求。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、加注燃料方便、排氣功能好，運(yùn)行噪聲低，符合當(dāng)今社會(huì)節(jié)能環(huán)保的要求，而且效率高，能量密度高，可做成較小的體積，便于攜帶。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明電池單元組件剖視圖；
[0016]圖3為本發(fā)明箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明頂蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為本發(fā)明燃料加注及排氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，1、陰極連接件，2、中間連接件，3、陽極連接件，4、管狀電極，5、電池槽，6、安裝孔，7、凹陷部，8、方孔，9、凸臺(tái)，10、凸塊，11、加料排氣口，12、通氣孔，13、塞子，14、支撐體，15、排氣元件，16、緩沖孔，17、電池單元組件，18、箱體，19、頂蓋，20、燃料加注及排氣裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】做出說明。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明提供一種筆記本電腦用直接甲醇燃料電池，其特征在于包括電池單元組件17、箱體18、頂蓋19、燃料加注及排氣裝置20，所述電池單元組件17設(shè)置在所述箱體18內(nèi)，所述箱體18與所述頂蓋19配合連接，所述頂蓋19上設(shè)有所述燃料加注及排氣裝置20。
[0022]如圖2所示，所述電池單元組件17包括陰極連接件1、中間連接件2、陽極連接件3，所述陰極連接件I與所述陽極連接件3通過所述中間連接件2連接；所述陰極連接件I與所述中間連接件2之間、所述中間連接件2與所述陽極連接件3之間通過管狀電極4連接，所述管狀電極4與所述中間連接件2之間通過過盈配合。
[0023]如圖3所示，所述箱體18內(nèi)設(shè)有電池槽5，所述電池槽5對(duì)應(yīng)的所述箱體18側(cè)壁上設(shè)有與電池直徑匹配的安裝孔6，所述箱體18上壁周圍設(shè)有凹陷部7，所述箱體18前后兩側(cè)設(shè)有方孔8，所述電池單元組件17設(shè)置在所述電池槽5內(nèi)。
[0024]如圖4所示，所述頂蓋19四壁上端周圍設(shè)有與所述凹陷部7相匹配的凸臺(tái)9，所述頂蓋19前后側(cè)壁設(shè)有與所述方孔8匹配的凸塊10，所述頂蓋19上部設(shè)有加料排氣口 11，所述頂蓋19的左右側(cè)壁設(shè)有與所述安裝孔6對(duì)應(yīng)的通氣孔12。
[0025]如圖5所示，所述燃料加注及排氣裝置20包括塞子13、支撐體14和排氣元件15，所述塞子13和所述排氣元件15通過所述支撐體14連接，所述塞子13外徑與所述加料排氣口 11相匹配，且二者過盈配合，所述排氣元件15的高度大于所述支撐體14與所述塞子13的配合高度，所述支撐體14底部設(shè)有緩沖孔16。
[0026]所述塞子13與所述支撐體14通過自卡緊結(jié)構(gòu)可拆卸連接。
[0027]所述排氣元件15的材料為硅膠。
[0028]電池單元組件17由于具有密封性、抗腐蝕性要求，所以采用PTEF(聚四氟乙烯)材料為主體。管狀電極4與中間連接件2之間采用過盈配合，而不進(jìn)行焊接，使每個(gè)電池單元組件17都能方便替換。
[0029]箱體18也采用PTFE材料，為了電池單元組件17的定位與移動(dòng)的方便，在箱體18底部設(shè)置電池槽5，方便安裝與拆卸；沿槽身方向，在箱體18左右兩壁設(shè)有電池單元組件17的安裝孔6 ;在箱體18頂部四周設(shè)置凹陷部7，凹陷部7為ImmX Imm的槽，左右兩側(cè)設(shè)有方孔8。
[0030]頂蓋19亦采用PTFE材料，內(nèi)部上方設(shè)置一圈長方形的凸臺(tái)9、前后側(cè)壁設(shè)與方孔8匹配的凸塊10，起到密封和鎖緊作用；其上部設(shè)有加料排氣口 11，起到排氣和加料的作用，同時(shí)也起到了排污作用。
[0031]塞子13外徑與頂蓋19的加料排氣口 11相匹配，采取過盈配合，方便燃料的加注；采用硅膠材料作為排氣元件15，因?yàn)楣枘z的重復(fù)使用壽命較長，張閉次數(shù)可達(dá)到萬次以上而不會(huì)漏氣漏水。當(dāng)電池內(nèi)部氣體壓強(qiáng)沒有達(dá)到設(shè)定值時(shí)，排氣元件15處于閉合狀態(tài)，隔絕電池內(nèi)部與空氣的接觸，防止甲醇有毒氣體向空氣中揮發(fā)。當(dāng)電池內(nèi)部壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，排氣元件15球面形狀的四片硅膠片自動(dòng)張開排氣結(jié)束后自動(dòng)閉合。支撐體14采用PTFE材料，主要起到支撐硅膠排氣元件15和與塞子13進(jìn)行連接的作用，下部的4個(gè)緩沖孔16起到緩沖作用，防止二氧化碳?xì)怏w壓力過大沖擊排氣元件15，使其壽命縮短或產(chǎn)生移位。此夕卜，由于排氣元件15是易損件，所以為了能方便更換排氣元件15，支撐件與塞子13之間采用可拆卸的結(jié)構(gòu)，在塞子13和支撐體14上對(duì)應(yīng)設(shè)置了自卡緊結(jié)構(gòu)，利用塑料件間的彈性進(jìn)行拆裝；排氣元件15的高度大于塞子13與支撐件的配合高度，利用硅膠的彈性起到密封的作用。此結(jié)構(gòu)排氣無需經(jīng)過復(fù)雜程序，而且空間占用率較少，符合電池設(shè)計(jì)的要求。
[0032]工作原理:打開燃料加注裝置，通過加料排氣口 11向電池陽極側(cè)加注甲醇電解液后再蓋緊燃料加注及排氣裝置20，空氣從電池兩側(cè)的通氣孔12自由進(jìn)入電池陰極側(cè)，連接外部負(fù)載，即可工作。發(fā)電過程中陽極側(cè)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w首先是自儲(chǔ)存于電池陽極側(cè)空間內(nèi)，當(dāng)氣體壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，排氣元件15會(huì)自動(dòng)張開，從電池上部燃料加注及排氣裝置20自行排出；當(dāng)電池不工作時(shí)，排氣元件15會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，隔絕內(nèi)部燃料與外部空氣接觸。發(fā)電過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，同時(shí)筆記本電腦元件工作也會(huì)產(chǎn)生一部分熱量，使陰極側(cè)產(chǎn)生的水以氣態(tài)方式排出。
[0033]上述實(shí)施例本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種筆記本電腦用直接甲醇燃料電池，其特征在于包括電池單元組件、箱體、頂蓋、燃料加注及排氣裝置，所述電池單元組件設(shè)置在所述箱體內(nèi)，所述箱體與所述頂蓋配合連接，所述頂蓋上設(shè)有所述燃料加注及排氣裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接甲醇燃料電池，其特征在于所述電池單元組件包括陰極連接件、中間連接件、陽極連接件，所述陰極連接件與所述陽極連接件通過所述中間連接件連接；所述陰極連接件與所述中間連接件之間、所述中間連接件與所述陽極連接件之間通過管狀電極連接，所述管狀電極與所述中間連接件之間通過過盈配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直接甲醇燃料電池，其特征在于所述箱體內(nèi)設(shè)有電池槽，所述電池槽對(duì)應(yīng)的所述箱體側(cè)壁上設(shè)有與電池直徑匹配的安裝孔，所述箱體上壁周圍設(shè)有凹陷部，所述箱體前后兩側(cè)設(shè)有方孔，所述電池單元組件設(shè)置在所述電池槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直接甲醇燃料電池，其特征在于所述頂蓋四壁上端周圍設(shè)有與所述凹陷部相匹配的凸臺(tái)，所述頂蓋前后側(cè)壁設(shè)有與所述方孔匹配的凸塊，所述頂蓋上部設(shè)有加料排氣口，所述頂蓋的左右側(cè)壁設(shè)有與所述安裝孔對(duì)應(yīng)的通氣孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直接甲醇燃料電池，其特征在于所述燃料加注及排氣裝置包括塞子、支撐體和排氣元件，所述塞子和所述排氣元件通過所述支撐體連接，所述塞子外徑與所述加料排氣口相匹配，且二者過盈配合，所述排氣元件的高度大于所述支撐體與所述塞子的配合高度，所述支撐體底部設(shè)有緩沖孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直接甲醇燃料電池，其特征在于所述塞子與所述支撐體通過自卡緊結(jié)構(gòu)可拆卸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接甲醇燃料電池，其特征在于所述排氣元件的材料為硅膠。
【專利摘要】本發(fā)明屬于筆記本電腦用電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種筆記本電腦用直接甲醇燃料電池，其特征在于包括電池單元組件、箱體、頂蓋、燃料加注及排氣裝置，所述電池單元組件設(shè)置在所述箱體內(nèi)，所述箱體與所述頂蓋配合連接，所述頂蓋上設(shè)有所述燃料加注及排氣裝置。本發(fā)明的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單、加注燃料方便、排氣功能好，運(yùn)行噪聲低，符合當(dāng)今社會(huì)節(jié)能環(huán)保的要求，而且效率高，可做成較小的體積，便于攜帶。
【IPC分類】H01M8-02, H01M8-04
【公開號(hào)】CN104821408
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510219717
【發(fā)明人】劉建, 李力, 魏娜
【申請(qǐng)人】天津徊達(dá)科技有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日