[实用新型]一种新型氢燃料电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池，特别是涉及一种新型氢燃料电池。

背景技术

燃料电池已经成功应用在飞机、汽车、电脑、电信设备等领域，其作为电源使用，具有效率高、无污染、无噪声等特点。

氢燃料电池由阳极、阴极和离子导电的电解质构成，其工作原理是将氢气送到阳极且被氧化，将氧化剂送到阴极其被还原，氢原子中的电子被分离来，失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜，到达电池阴极，而电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路。

氢燃料电池与传统电池的最大不同是直接发电，传统电池的本质是个储能装置。

然而，现有的氢燃料电池气密性差，发电效率低；另外现有的氢燃料电池在使用中，周围环境的变化或负载功率的变动会使氢燃料电池的热平衡发生变化，这样就导致燃料电池的温度发生变化；通常情况下，负载功率增大时燃料电池的温度就升高，燃料电池的温度升高会造成燃料电池的电解质膜干燥，从而导致电池整体性能的降低。

发明内容

本实用新型为了解决现有氢燃料电池气密性差、发电效率低和电解质膜容易干燥而导致电池性能降低的技术问题，提供一种气密性好、发电效率高和电解质膜不容易干燥的新型氢燃料电池。

本实用新型提供一种新型氢燃料电池，其包括壳体、燃料电池模块和储氢部件，壳体包括上壳体和下壳体，储氢部件设于下壳体上，燃料电池模块设于上壳体和储氢部件之间，燃料电池模块包括阴极外壳、阳极外壳和设于阴极外壳与阳极外壳之间的膜电极组件；膜电极组件的形状为矩形，其包括电解质膜，电解质膜一侧设有四个阴极触媒层，另一侧设有与阴极触媒层对置的四个阳极触媒层；四个阴极触媒层等距间隔排列，四个阳极触媒层等距间隔排列；电解质膜的厚度为0.1mm。

优选地，储氢部件与阳极外壳之间设有燃料供应板，燃料供应板设有管道；阴极外壳上设有开口，阳极外壳上设有燃料进口；阴极外壳与阴极触媒层之间设有孔板，上壳体设有三个空气进口；阳极外壳与电解质膜之间设有一组密封垫，燃料供应板与阳极外壳之间设有两组密封垫。

优选地，阴极触媒层的厚度为0.3mm，阳极触媒层的厚度为0.3mm。

优选地，电解质膜为自增湿电解质膜。

优选地，阴极触媒层为三层结构，其中底层为基底，最外层为阴极催化剂层，中间层为阴极分子扩散层；阳极触媒层为三层结构，其中底层为基底，最外层为阳极催化剂层，中间层为阳极分子扩散层。

本实用新型的有益效果是，由于密封垫的作用整个装置的气密性提高了很多；经过大量实验分析得出在电解质膜的厚度为0.1mm、阴极触媒层的厚度为0.3mm、阳极触媒层的厚度为0.3mm和密封垫的作用下，发电效率得到了明显提高，比传统的电池提高了20％；电解质膜不容易干燥，不会因为电解质膜干燥导致电池性能下降。

本实用新型进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是本实用新型的剖视图；

图2是阴极触媒层的结构示意图；

图3为阳极触媒层的结构示意图。

附图符号说明：

100.燃料电池模块，110.阴极外壳，111.开口，120.阳极外壳，121.燃料进口，122.密封垫，130.膜电极组件，131.电解质膜，132.阴极触媒层，133.阳极触媒层，2.储氢部件，300.壳体，310.上壳体，311.空气进口，320.下壳体，3.燃料腔体，4.孔板，400.燃料供应板，410.管道，5.密封垫，6.基底，7.阴极分子扩散层，8.阴极催化剂层，9.阳极分子扩散层，10.阳极催化剂层。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括燃料电池模块100、储氢部件2和壳体300。燃料电池模块100和储氢部件2置于壳体300内。储氢部件2能够储存供给燃料电池模块100的氢燃料。壳体300由上壳体310和下壳体320组成。

燃料电池模块100包括阴极外壳110、阳极外壳120和膜电极组件130。膜电极组件130的形状为矩形，其包括电解质膜131，电解质膜131一侧设有四个阴极触媒层132，另一侧设有与阴极触媒层132对置的四个阳极触媒层133。四个阴极触媒层132等距间隔排列，四个阳极触媒层133也等距间隔排列。电解质膜131的厚度为0.1mm，电解质膜131为自增湿电解质膜。

阴极触媒层132的厚度为0.3mm，阳极触媒层133的厚度为0.3mm。

阴极外壳110上设有开口111，阳极外壳120上设有燃料进口121。