燃料电池制造技术

本发明专利技术涉及一种燃料电池，其包括：一容器，所述容器包括：一反应室；一与该反应室通过进料孔连通的原料室；一设置于该进料孔上的进料盖，且该进料盖用于将该进料孔盖上或打开；一与该反应室通过排料孔连通的废料室；以及一设置于该排料孔上的排料盖，且该排料盖用于将该排料孔盖上或打开；以及一设置于该反应室内的膜电极组，该膜电极组具有一设置于该反应室内的风箱以及一与该风箱连通且从该反应室内延伸至该反应室外的换气管；所述风箱将该反应室分为风箱外部的第一电极空间和风箱内部的第二电极空间；所述风箱可以发生形变从而改变所述第一电极空间和第二电极空间的大小。

fuel cell

The invention relates to a fuel cell, which comprises a container, the container includes a reaction chamber; and the reaction chamber through a feeding hole communicated with the material chamber; a set of feed in the feed hole on the cover, and the cover for the feed feed hole or opening a; with the reaction chamber through the waste discharge hole communicated with the chamber; and a discharge hole is arranged on the discharging cover, and the cover for discharging the discharge hole or opening; and a reaction chamber arranged on the membrane electrode group, the membrane electrode group has set in the reaction chamber and a bellows with the bellows which is connected from the reaction chamber extends to the reaction chamber ventilation tube; the bellows second electrode space inside the first electrode space and the bellows of the reaction chamber is divided into the external; the bellows can occur deformation to change The size of the first electrode space and the second electrode space are described.

【技术实现步骤摘要】
燃料电池
本专利技术涉及一种电池领域，尤其涉及一种燃料电池。
技术介绍
燃料电池是一种将燃料及氧化剂气体转化为电能的电化学发电装置，被广泛应用于军事国防及民用的电力、汽车、通信等领域。通常，现有的燃料电池包括：一膜电极(MembraneElectrodeAssembly，简称MEA)，该膜电极包括一质子交换膜(ProtonExchangeMembrane)和分别设置在质子交换膜两个相对的表面的阴极电极和阳极电极；一装有燃料的阳极容室，且阳极电极浸泡于该燃料中；一导流板(FlowFieldPlate，简称FFP)设置于阴极电极远离质子交换膜的表面；一集流板(CurrentCollectorPlate，简称CCP)设置于导流板远离质子交换膜的表面；以及相关的辅助部件，如：鼓风机、阀门、管路等。然而，现有技术中燃料电池需要鼓风机等辅助部件提供氧气或燃料气体，结构复杂，成本较高。
技术实现思路
本专利技术提供一种通过膜电极组的压缩和膨胀来实现氧气或燃料的供应和排出的燃料电池。一种燃料电池，其包括：一容器，所述容器包括：一环形侧壁以及连接该环形侧壁的底壁，且该环形侧壁和底壁定义一反应室；一与该反应室具有一第一公共侧壁的原料室，该第一公共侧壁上具有一进料孔；一设置于该进料孔上的进料盖；一与该反应室具有一第二公共侧壁的废料室，该第二公共侧壁上具有一排料孔；以及一设置于该排料孔上的排料盖；以及一设置于该反应室内的膜电极组，该膜电极组具有一设置于该反应室内的风箱以及一与该风箱连通且从该反应室内延伸至该反应室外的换气管；所述风箱将该反应室密封，从而在该密封处和该反应室的底壁之间定义一既位于反应室内又位于风箱外部的第一电极空间；所述风箱内部的空间定义为第二电极空间；所述风箱可以发生形变从而改变所述第一电极空间和第二电极空间的大小；该原料室与所述第一电极空间通过该进料孔连通，且该废料室与所述第一电极空间通过该排料孔连通；当所述第一电极空间体积变大时，，该进料盖打开且该排料盖盖上；当所述第一电极空间体积变小时，该进料盖盖上且该排料盖打开；所述膜电极组包括一支撑腔体以及一设置于该支撑腔体上的膜电极；所述膜电极包括：一质子交换膜；一设置于该质子交换膜的第一表面且位于该第一电极空间一侧的第一电极；以及一设置于该质子交换膜的第二表面且位于该第二电极空间一侧的第二电极。如上述燃料电池，其中，所述容器包括：一环形设置的内壁，且该环形设置的内壁与该底壁定义该反应室；一环形设置的外壁，且该外壁和该内壁之间被该底壁连接并定义一储料室，该储料室被分割为该原料室和该废料室；以及一连接该内壁和外壁的顶壁，该顶壁将该反应室覆盖，且该顶壁具有一换气孔，所述换气管从该换气孔延伸出反应室外。如上述燃料电池，其中，所述进料盖一边固定于该反应室的内表面上，且当该反应室一侧的压力大于该原料室一侧的压力时，该进料盖将该进料孔盖上，而当该反应室一侧的压力小于该原料室一侧的压力时，该进料盖将该进料孔打开；所述排料盖一边固定于该废料室的内表面上，且当该反应室一侧的压力小于该废料室一侧的压力时，该排料盖将该废料室料孔盖上，而当该反应室一侧的压力大于该废料室一侧的压力时，该排料盖将该排料孔打开。如上述燃料电池，其中，所述支撑腔体定义该风箱和该换气管，所述膜电极同时设置于该风箱和该换气管的表面。如上述燃料电池，其中，所述风箱具有多个通孔，该膜电极将该多个通孔覆盖。如上述燃料电池，其中，所述支撑腔体的材料为金属、聚合物、塑料或橡胶。如上述燃料电池，其中，所述风箱的其它部分的横截面尺寸均小于该顶面的尺寸。如上述燃料电池，其中，所述膜电极进一步包括一设置于该第一电极表面的第一电极集流体以及一设置于该第二电极表面的第二电极集流体。如上述燃料电池，其中，所述储料室装有液体燃料；所述换气管与外界大气层连通。如上述燃料电池，其中，所述容器还包括一燃气室；所述膜电极组具有一第一换气管和一第二换气管；所述第一换气管与该燃气室通过一进气孔连通，且一进气盖设置于该进气孔上，用于将该进气孔盖上或打开；所述第二换气管与外界大气层连通，且一排气盖设置于该第二换气管上，用于将该第二换气管的出口盖上或打开；所述储料室装有氧气或与外界大气层连通；所述燃气室装有气体燃料。如上述燃料电池，其中，所述风箱的顶面具有最大尺寸，且该顶面的尺寸和形状与该反应室环形侧壁的内表面的尺寸和形状一致，从而将该反应室密封。如上述燃料电池，其中，所述膜电极组进一步包括一密封组，通过该密封组件将该风箱的顶面周边与该反应室内表面之间密封。一种燃料电池，其包括：一反应室；一与该反应室具有一第一公共侧壁的原料室，该第一公共侧壁上具有一进料孔，且该原料室与所述反应室通过该进料孔连通；一设置于该反应室内且位于该进料孔上的进料盖；一与该反应室具有一第二公共侧壁的废料室，该第二公共侧壁上具有一排料孔，且该废料室与所述反应室通过该排料孔连通；一设置于该废料室内且位于该排料孔上的排料盖；以及一设置于该反应室内的膜电极组，该膜电极组弯折设置形成一可以伸缩的腔室，且该腔室通过一换气管与外界连通；所述腔室将该反应室密封，从而在该密封处和该反应室的底壁之间定义一既位于反应室内又位于腔室外部的第一电极空间；所述腔室内部的空间定义为第二电极空间；所述腔室可以发生形变从而改变所述第一电极空间和第二电极空间的大小；该原料室与所述第一电极空间通过该进料孔连通，且该废料室与所述第一电极空间通过该排料孔连通；当所述第一电极空间体积变大时，该进料盖打开且该排料盖盖上；当所述第一电极空间体积变小时，该进料盖盖上且该排料盖打开；所述膜电极组包括一支撑腔体以及一设置于该支撑腔体上的膜电极；所述膜电极包括：一质子交换膜；一设置于该质子交换膜的第一表面且位于该第一电极空间一侧的第一电极；以及一设置于该质子交换膜的第二表面且位于该第二电极空间一侧的第二电极。与现有技术相比较，本专利技术提供的燃料电池通过膜电极组的压缩和膨胀来实现氧气或燃料的供应和排出，无需要鼓风机等辅助部件，结构简单。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的燃料电池的结构示意图。图2为图1的燃料电池沿线II-II的剖视图。图3为本专利技术第一实施例提供的燃料电池的容器的结构示意图。图4为本专利技术第一实施例提供的燃料电池的膜电极组的支撑腔体的结构示意图。图5为图1的燃料电池的膜电极组沿V的局部放大图。图6为图1的燃料电池的膜电极组沿VI的局部放大图。图7为本专利技术第二实施例提供的燃料电池的结构示意图。主要元件符号说明燃料电池10,10A燃气室130容器12进气孔132内壁120进气盖134隔板1202膜电极组14外壁121膜电极140底壁122第二电极141顶壁123第一电极142换气孔1230质子交换膜143反应室124第二电极集流体144第一电极空间1242第一电极集流体145第二电极空间1244风箱147储料室125顶面1470原料室1252换气管148废料室1254排气盖1480进料孔126支撑腔体149进料盖127通孔1490排料孔128负载16排料盖129导线18如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面将结合具体实施例，对本专利技术提供的燃料电池作进一步详细说明。请一并参阅图1及图2，本专利技术第一实施例提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池，其特征在于，其包括：一容器，所述容器包括：一环形侧壁以及连接该环形侧壁的底壁，且该环形侧壁和底壁定义一反应室；一与该反应室具有一第一公共侧壁的原料室，该第一公共侧壁上具有一进料孔；一设置于该进料孔上的进料盖；一与该反应室具有一第二公共侧壁的废料室，该第二公共侧壁上具有一排料孔；以及一设置于该排料孔上的排料盖；以及一设置于该反应室内的膜电极组，该膜电极组具有一设置于该反应室内的风箱以及一与该风箱连通且从该反应室内延伸至该反应室外的换气管；所述风箱将该反应室密封，从而在该密封处和该反应室的底壁之间定义一既位于反应室内又位于风箱外部的第一电极空间；所述风箱内部的空间定义为第二电极空间；所述风箱可以发生形变从而改变所述第一电极空间和第二电极空间的大小；该原料室与所述第一电极空间通过该进料孔连通，且该废料室与所述第一电极空间通过该排料孔连通；当所述第一电极空间体积变大时，，该进料盖打开且该排料盖盖上；当所述第一电极空间体积变小时，该进料盖盖上且该排料盖打开；所述膜电极组包括一支撑腔体以及一设置于该支撑腔体上的膜电极；所述膜电极包括：一质子交换膜；一设置于该质子交换膜的第一表面且位于该第一电极空间一侧的第一电极；以及一设置于该质子交换膜的第二表面且位于该第二电极空间一侧的第二电极。...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池，其特征在于，其包括：一容器，所述容器包括：一环形侧壁以及连接该环形侧壁的底壁，且该环形侧壁和底壁定义一反应室；一与该反应室具有一第一公共侧壁的原料室，该第一公共侧壁上具有一进料孔；一设置于该进料孔上的进料盖；一与该反应室具有一第二公共侧壁的废料室，该第二公共侧壁上具有一排料孔；以及一设置于该排料孔上的排料盖；以及一设置于该反应室内的膜电极组，该膜电极组具有一设置于该反应室内的风箱以及一与该风箱连通且从该反应室内延伸至该反应室外的换气管；所述风箱将该反应室密封，从而在该密封处和该反应室的底壁之间定义一既位于反应室内又位于风箱外部的第一电极空间；所述风箱内部的空间定义为第二电极空间；所述风箱可以发生形变从而改变所述第一电极空间和第二电极空间的大小；该原料室与所述第一电极空间通过该进料孔连通，且该废料室与所述第一电极空间通过该排料孔连通；当所述第一电极空间体积变大时，，该进料盖打开且该排料盖盖上；当所述第一电极空间体积变小时，该进料盖盖上且该排料盖打开；所述膜电极组包括一支撑腔体以及一设置于该支撑腔体上的膜电极；所述膜电极包括：一质子交换膜；一设置于该质子交换膜的第一表面且位于该第一电极空间一侧的第一电极；以及一设置于该质子交换膜的第二表面且位于该第二电极空间一侧的第二电极。2.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述容器包括：一环形设置的内壁，且该环形设置的内壁与该底壁定义该反应室；一环形设置的外壁，且该外壁和该内壁之间被该底壁连接并定义一储料室，该储料室被分割为该原料室和该废料室；以及一连接该内壁和外壁的顶壁，该顶壁将该反应室覆盖，且该顶壁具有一换气孔，所述换气管从该换气孔延伸出反应室外。3.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述进料盖一边固定于该反应室的内表面上，且当该反应室一侧的压力大于该原料室一侧的压力时，该进料盖将该进料孔盖上，而当该反应室一侧的压力小于该原料室一侧的压力时，该进料盖将该进料孔打开；所述排料盖一边固定于该废料室的内表面上，且当该反应室一侧的压力小于该废料室一侧的压力时，该排料盖将该废料室料孔盖上，而当该反应室一侧的压力大于该废料室一侧的压力时，该排料盖将该排料孔打开。4.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述支撑腔体定义该风箱和该换气管，所述膜电极同时设置于该风箱和该换气管的表面。5.如权利要求4所述的燃料电池，其特征在于，所述风箱具有多个通孔，该膜电极将该多个通孔覆盖。6.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述支撑腔体的材料为金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽娜，姜开利，范守善，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11