无人机燃料电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种无人机燃料电池，包括壳体，设于该壳体上的接线柱，设于该壳体内部的电解质层，设于该电解质层两侧的催化剂层，设于该催化剂层外侧的气体扩散层，以及设于该气体扩散层外侧的阳极板和阴极板，该气体扩散层的材料为碳纤维机织物。上述无人机燃料电池，由于该气体扩散层采用碳纤维机织物制成，而碳纤维机织物具有充分平衡的固水性、气体扩散性和泄水性，所以可以改善该无人机燃料电池的工作稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无人机
，特别涉及一种无人机燃料电池。
技术介绍
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。由于它直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，所以能量转化效率高，且无污染，因而被广泛应用于军事、空间、发电、机动车、移动设备和居民家庭等领域。现有的无人机燃料电池一般包括双极板、气体扩散层、催化剂层、电解质膜、电解质，以及燃料和空气组成。其中气体扩散层在燃料电池中不仅具有支撑催化剂层、稳定电板结构的作用，还具有为电极反应提供气体通道、电子通道和排水通道的作用。目前用来制备气体扩散层基底的材料有碳纤维纸和碳纤维编织布。碳纤维纸虽然具有均匀的多孔质落层结构，但是碳纤维纸的脆性大，缺乏柔性，在制备电极的过程中易被损坏；碳纤维编织布虽然具有一定的抗压性能，能够改善与电解质或催化剂层的接触，但是在平面方向易收缩，导致尺寸不稳定，不易制成电极。
技术实现思路
基于此，本技术的目的是提供一种具有性能稳定的气体扩散层的无人机燃料电池。一种无人机燃料电池，包括壳体，设于该壳体上的接线柱，设于该壳体内部的电解质层，设于该电解质层两侧的催化剂层，设于该催化剂层外侧的气体扩散层，以及设于该气体扩散层外侧的阳极板和阴极板，该气体扩散层采用碳纤维机织物制成，该气体扩散层由4组经纱组成，该经纱包括第一斜纹和第二斜纹，该第一斜纹包括6颗浮纱和2颗沉纱，该第一斜纹与该第二斜纹的结构相同。相较现有技术，本技术无人机燃料电池中，由于该气体扩散层采用碳纤维机织物制成，而碳纤维机织物具有充分平衡的固水性、气体扩散性和泄水性，所以可以改善该无人机燃料电池的工作稳定性。进一步地，该壳体包括阳极面，与该阳极面相对的阴极面，连接该阳极面与该阴极面的第一表面和第二表面，该第一表面的中间设有凹槽，该阳极面上设有阳极进气孔和阳极出气孔，该阴极面上设有阴极进气孔和阴极出气孔。进一步地，在该壳体内部且靠近该第二表面处设有吸热元件，该吸热元件与该催化剂层相连接，且该吸热元件的周围设有散热液体。进一步地，该阳极进气孔的轴线和该阳极出气孔的轴线位于同一直线上，该阴极进气孔的轴线和该阴极出气孔的轴线位于同一直线上，且该阳极进气孔的位置与该阴极进气孔的位置靠近该第一表面。进一步地，该催化剂层与该接线柱相连接，该催化剂层所用的材料为铂或钌当中的一种。进一步地，该电解质层所用的材料为固体聚合物。进一步地，该阳极板与该阳极面贴合，该阴极板与该阴极面贴合。进一步地，该阳极板和该阴极板所用的材料为带有气体流动通道的石墨或表面改性的金属当中的一种。进一步地，该接线柱设于该凹槽中。附图说明图1为本技术第一实施例中一种无人机燃料电池的立体组装图。图2为图1中无人机燃料电池的A-A截面示意图。图3为图2中气体扩散层的经纱的纵向截面示意图。图4为本技术第二实施例中一种无人机燃料电池的A-A截面示意图。图5为本技术第三实施例中一种无人机燃料电池的A-A截面示意图。主要元件符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的若干实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1和图2，本技术中第一实施例中提供的一种无人机燃料电池，包括壳体10，设于该壳体10上的接线柱11，设于该壳体10内部的电解质层12，设于该电解质层12两侧的催化剂层13，设于该催化剂层13外侧的气体扩散层14，以及设于该气体扩散层14外侧的阳极板15和阴极板16。请参阅图1和图2，该壳体10包括阳极面101，与该阳极面101相对的阴极面102，连接该阳极面101与该阴极面102的第一表面103和第二表面104。该第一表面103的中间设有凹槽105，该接线柱11设于该凹槽105中。该阳极面101上设有阳极进气孔1011和阳极出气孔1012，该阳极进气孔1011的轴线和该阳极出气孔1012的轴线位于同一直线上，且该阳极进气孔1011的位置靠近该第一表面103。该阴极面102上设有阴极进气孔1021和阴极出气孔1022，该阴极进气孔1021的轴线和该阴极出气孔1022的轴线位于同一直线上，且该阴极进气孔1021的位置靠近该第一表面103。请参阅图2，该催化剂层13与该接线柱11相连接，该催化剂层13所用的材料为铂或钌当中的一种。该电解质层12设于该催化剂层13的中间，该电解质层12所用的材料为固体聚合物。请参阅图2和图3，该气体扩散层14设于该催化剂层13的外侧，该气体扩散层14的材料可为碳纤维机织物，本实施例中所用的材料为T300-1K碳纤维织制碳纤维布。该气体扩散层14由4组经纱141组成，该经纱141包括第一斜纹142和第二斜纹143，该第一斜纹142包括6颗浮纱1421和2颗沉纱1422，该第一斜纹142与该第二斜纹143的结构相同。这样的结构使得该气体扩散层14表面光滑平整，可与该催化剂层13形成良好的接触，增强了导电性能，该经纱141之间的平行排列形成的“毛细效应”有助于氢气、空气和水的引导和输送。请再参阅图2，该阳极板15和该阴极板16设于该气体扩散层14的外侧，该阳极板15与该阳极面101贴合，该阴极板16与该阴极面102贴合。该阳极板15和该阴极板16所用的材料为带有气体流动通道的石墨或表面改性的金属当中的一种。该阳极板15与该气体扩散层14形成阳极气体通道，便于氢气的通过，该阴极板16与该气体扩散层14形成阴极气体通道，便于空气的通过。综上，本技术上述实施例中，由于该气体扩散层14采用碳纤维机织物制成，而碳纤维机织物具有充分平衡的固水性、气体扩散性和泄水性，所以可以改善该无人机燃料电池的工作稳定性。请参阅图1和图4，为本技术第二实施例中该无人机燃料电池的截面示意图，本实施例中的该无人机燃料电池与第一实施例中的该无人机燃料电池大抵相同，不同之处在于本实施例中的该无人机燃料电池在第一实施例的基础上，在该壳体10内部且靠近该第二表面104处设有吸热元件17，该吸热元件17的周围设有散热液体18。该吸热元件17与该催化剂层13相连接，该吸热元件17吸收该无人机燃料电池在工作工程中产生的热量，通过该散热液体18将所吸收的热量散发出去。请参阅图1和图5，为本技术第三实施例中该无人机燃料电池的截面示意图，本实施例中的该无人机燃料电池与第一实施例中的该无人机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机燃料电池，包括壳体，设于该壳体上的接线柱，设于该壳体内部的电解质层，设于该电解质层两侧的催化剂层，设于该催化剂层外侧的气体扩散层，以及设于该气体扩散层外侧的阳极板和阴极板，其特征在于：该气体扩散层采用碳纤维机织物制成，该气体扩散层由4组经纱组成，该经纱包括第一斜纹和第二斜纹，该第一斜纹包括6颗浮纱和2颗沉纱，该第一斜纹与该第二斜纹的结构相同。

【技术特征摘要】
1.一种无人机燃料电池，包括壳体，设于该壳体上的接线柱，设于该壳体内部的电解质层，设于该电解质层两侧的催化剂层，设于该催化剂层外侧的气体扩散层，以及设于该气体扩散层外侧的阳极板和阴极板，其特征在于：该气体扩散层采用碳纤维机织物制成，该气体扩散层由4组经纱组成，该经纱包括第一斜纹和第二斜纹，该第一斜纹包括6颗浮纱和2颗沉纱，该第一斜纹与该第二斜纹的结构相同。2.根据权利要求1所述的无人机燃料电池，其特征在于，该壳体包括阳极面，与该阳极面相对的阴极面，连接该阳极面与该阴极面的第一表面和第二表面，该第一表面的中间设有凹槽，该阳极面上设有阳极进气孔和阳极出气孔，该阴极面上设有阴极进气孔和阴极出气孔。3.根据权利要求2所述的无人机燃料电池，其特征在于，在该壳体内部且靠近该第二表面处设有吸热元件，该吸热元件与该催化剂层相连接，且该吸热元件的周围...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄德昌，李波，
申请(专利权)人：江西联博科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36