[发明专利]一种循环制氢装置及包括该循环制氢装置的超级蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车动力的清洁能源，具体是一种循环制氢装置及包括该循环制氢装置的超级蓄电池。

背景技术

氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车。一般的内燃机，通常注入柴油或汽油，氢汽车则改为使用气体氢。燃料电池和电动机会取代一般的引擎，即氢燃料电池的原理是把氢输入燃料电池中，氢原子的电子被质子交换膜阻隔，通过外电路从负极传导到正极，成为电能驱动电动机；质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出，这样有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题。

用氢气作为燃料有许多优点：首先是干净卫生，氢气燃烧时比汽油的发热量高，是可以取代石油燃料。另外使用氢能的汽车比使用传统石油的汽车具有更广阔的应用前景，它不会污染环境，比日益涨价的化石燃料更加划算。石油资源日趋溃乏是不可再生的能源资源，因此发展多元化能源资源是必然趋势。

目前国内外氢能汽车发展面临诸多阻碍，其中在氢能汽车上以车载形式贮氢加氢是一个很大的障碍，在没有相关加氢服务站的情况下就无法方便补充能源，给出行驾驶带来麻烦；另外，现有的制氢设备在制备氢气过程中需要耗费昂贵的原料和大量的能耗，对于氢能汽车的使用造成一定限制，不利于推广。

发明内容

本发明提供一种循环制氢装置及包括该循环制氢装置的超级蓄电池，可以大大降低制氢过程的能耗成本和方便地充电还原，循环地制取氢气，同时也能通过氢电转换器输出电能，其结构比较简单，安全适用性强。

一种循环制氢装置，包括炉体、设置于炉体底部的阴电极、阳电极、设置于炉体顶部的氢气管和输水管，阴电极、阳电极底部分别铺有绝缘板，阴电极正对阳电极的一侧设有石棉板隔膜，阳电极顶部设有集气罩，集气罩的导管穿过炉体，集气罩的导管端部设有排气阀，输水管用于与水箱连接，输水管的端部设有喷嘴，氢气管用于与氢气储藏器连接，炉体的炉腔底部铺设有电热管。

一种超级蓄电池，包括循环制氢装置、水箱和氢电转换器，所述循环制氢装置包括炉体、设置于炉体底部的阴电极、阳电极、设置于炉体顶部的氢气管和输水管，阴电极、阳电极底部分别铺有绝缘板，阴电极正对阳电极的一侧设有石棉板隔膜，阳电极顶部设有集气罩，集气罩的导管穿过炉体，集气罩的导管端部设有排气阀，输水管与水箱连接，输水管的端部设有喷嘴，氢气管与氢电转换器连接，炉体的炉腔底部铺设有电热管。

本发明实施例通过在炉体中设置阴电极和阳电极，在炉体顶部设置与输水管及喷嘴，这样只需在炉体中添加载能媒质钠(金属钠或氢化钠)，在水箱中加水即可，水与载能媒质钠的化学反应可以产生氢气以供给汽车使用，当载能媒质钠消耗完时给阴电极和阳电极充电可以将金属钠置换出来，载能媒质钠中的钠可以重复使用，相对于现有技术制氢过程的能耗和成本大为降低，同时其结构比较简单，适用性强，而且整个循环过程没有污染，有利于环保。

附图说明

图1是本发明实施例一循环制氢装置的结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是本发明实施例二循环制氢装置的结构示意图；

图4是图3中B-B剖视图；

图5是本发明包括循环制氢装置的超级蓄电池的结构示意图。

图中：1-炉体，2-电热管，3-阴电极，4-阳电极，5-集气罩，6-喷嘴，7-安全阀，8-热电偶温度计，9-氢气管，10-单向气阀，11-排气阀体，12-输水管，13-载能媒质钠，14-石棉板隔膜，15-绝缘板，20-水箱，30-氢电转换器，31-氢燃料电池，32-氢气储藏器，33-空气储藏器，34-空气进气管，35-排水管，36-负荷电极。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1所示为本发明实施例一循环制氢装置的结构示意图，所述循环制氢装置包括炉体1、设置于炉体1底部的阴电极3、阳电极4、设置于炉体1顶部的氢气管9和输水管12，阳电极4顶部设有集气罩5，集气罩5的导管穿过炉体1，且在集气罩5的导管端部设有排气阀11，在阴电极3、阳电极4底部分别铺有绝缘板15。将集气罩5倒扣在阳电极4上可以收集在阳电极4被还原成的氧气和水蒸汽，并由集气罩5的导管经排气阀11直接排出炉体1外。如果排气阀11被堵塞，水蒸汽和氧气在集气罩5内顶部聚集将电解质从集气罩5内排出使其脱离阳电极4使电解自动终止。集气罩5可由钢铁等耐强碱材料制成，其开口朝下能使电解质能从底部进入，而气体不能从开口流出。因为气体比重比液体小得多，所以熔融氢氧化钠很容易从开口进入。