專利名稱：一種電化學(xué)制氧電池及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電化學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種電化學(xué)制氧電池及裝置。
背景技術(shù)：
采用電解水獲得高純度氧氣，是一種方便易行，單位成本較低的方法。但是， 在獲得氧氣的過程中同時(shí)獲得的氫氣，如果不加以利用而排放入周圍的空氣中， 即導(dǎo)致了能量的浪費(fèi)，又會(huì)帶來燃燒或爆炸的危險(xiǎn)。
如果將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入另外的燃料電池，將燃料電池輸出的電能回饋給電解 電池，雖然可以解決上述缺陷，但是卻顯著增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性、成本、體積、 重量。
美國(guó)專利003992271公開了一種濃縮氧氣的方法，包括提供一個(gè)催化陰極， 提供一個(gè)催化陽極，在陰極與陽極之間放置一個(gè)陽離子交換膜，并與兩極保持電 氣接觸；向陰極提供含氧氣的氧化劑，在陰極與陽極之間提供直流電壓，在陽極 濃縮氧氣；向陽極提供含銥量5~50%的鉑銥合金催化劑。
采用上述專利技術(shù)，空氣中的氧氣與從陽極穿透電解質(zhì)膜到達(dá)陰極的質(zhì)子直 接反應(yīng)生成水。其優(yōu)點(diǎn)是降低了要求輸送給電解電池的電壓，節(jié)約了能量；同時(shí) 避免了氫氣的排放。
但是，上述專利技術(shù)在產(chǎn)品化方面是不足的。當(dāng)按照其提供的單電池結(jié)構(gòu)進(jìn) 行堆疊以獲得足夠的額定能力時(shí)，存在下述問題至少需要3條通道(其中有2 條與陰極連通)縱向穿越所述的每個(gè)電化學(xué)電池，結(jié)構(gòu)仍然較為復(fù)雜；為了排出 在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量，需要另外增加用于散熱的空氣或水的通道，結(jié)構(gòu)仍然 較為復(fù)雜。另外，上述背景專利也沒有充分公開構(gòu)筑完整的產(chǎn)品所需要的其它技 術(shù)
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述背景技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，散熱困難，不便于產(chǎn)品化的缺陷，本發(fā)明 提出了如下的技術(shù)方案-
一種電化學(xué)制氧電池；包括一個(gè)電化學(xué)電池或多個(gè)電化學(xué)電池的堆疊；每個(gè) 電化學(xué)電池包括第一側(cè)氣體隔離板，第一側(cè)氣體擴(kuò)散層，第一側(cè)催化電極，電解 質(zhì)膜，第二側(cè)催化電極，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層，上述各層依次相疊；氧氣產(chǎn)生于第 一側(cè)，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層的與第二側(cè)催化電極相背的表面上方有空間供空氣通 過；其特征在于第二側(cè)的零部件具有自增濕作用，能夠保留第二側(cè)反應(yīng)生成水 的至少10%。
采用保水增濕設(shè)計(jì)以后，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層可以以非常開放的方式與外界空 氣直接連通，便于空氣流過，流過的空氣，既能起到供氧的作用，同時(shí)又足以起 到散熱的作用，因此也就不再需要額外的散熱流通道。空氣中的氧氣可以通過擴(kuò) 散到達(dá)電解質(zhì)膜表面的第二側(cè)催化電極，與從第一側(cè)穿透電解質(zhì)膜到達(dá)第二側(cè)的 質(zhì)子直接反應(yīng)生成水，降低了要求輸送給電化學(xué)電池的電壓。在空氣不足，通風(fēng) 不良的情況下，從第一側(cè)穿透電解質(zhì)膜到達(dá)第二側(cè)的質(zhì)子也有可能先生成氫氣， 然后再與氧氣反應(yīng)生成水。在意外情況下，有可能向外泄漏。
只要保水增濕作用足夠強(qiáng)，水分的損失速度較慢，也就不必在第二側(cè)的空氣 流出口，另外安裝水分回收裝置，因而結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。
測(cè)定保水比率的一種方法是，根據(jù)電流及計(jì)量比，計(jì)算一定時(shí)間內(nèi)第二側(cè)反 應(yīng)生成水，同時(shí)測(cè)定在該時(shí)間段內(nèi)系統(tǒng)中水的損失量，即可推算出保水比率。
在優(yōu)化的情況下，所有縱向穿越所述的每個(gè)電化學(xué)電池的通道僅與第一側(cè)氣 體擴(kuò)散層相連通，而與第二側(cè)氣體擴(kuò)散層不連通；縱向穿越是指從電化學(xué)反應(yīng)區(qū) 之內(nèi)穿越，或者從其外穿越，并通過橫向通道引入電化學(xué)反應(yīng)區(qū)。這類通道，只 需考慮第一側(cè)的供水及排氧，兩個(gè)通道已經(jīng)足夠， 一個(gè)通道也可以工作了。
用于增濕的第一種推薦方案是所述自增濕零部件主要由第二側(cè)氣體擴(kuò)散層 構(gòu)成，該第二側(cè)氣體擴(kuò)散層是憎水的，并且其面密度不小于5mg/cm2。這種擴(kuò)散 層往往包含兩個(gè)子層，其中一層為CBL碳黑層，另一層為碳紙層；常規(guī)的布置 是CBL在內(nèi)(貼近催化電極)，碳紙?jiān)谕?面向空氣)，但是也可以布置成碳 紙?jiān)趦?nèi)，CBL在外。
這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，可以將被電滲遷移作用帶到第二側(cè)以及在第二側(cè)反應(yīng) 所生成的水，尤其是液態(tài)水，擋住，并通過較高的濃差梯度的作用擴(kuò)散回到第一側(cè)，從而減少水分的損失，不必頻繁地補(bǔ)水。當(dāng)然，少量的水分損失仍然是不可 避免的，為了向第一側(cè)提供水分補(bǔ)充從第二側(cè)的蒸發(fā)消耗，第一側(cè)氣體擴(kuò)散層最 好是親水的。
用于增濕的第二種推薦方案是所述的自增濕結(jié)構(gòu)為在第二側(cè)氣體擴(kuò)散層之 上，還有一層導(dǎo)電的開孔層，其上密集分布有貫穿兩面的小孔，開孔區(qū)域的面積
和不開孔區(qū)域的面積之比小于7:3。
這種小孔可以保證空氣的擴(kuò)散，但是在未開孔的部位下方的第二側(cè)氣體擴(kuò)散 層中，空氣只能橫向擴(kuò)散，然后在開孔處與外界進(jìn)行交換。由于擴(kuò)散距離的延長(zhǎng)， 使得水分的損失較為困難。
用于增濕的第三種推薦方案是所述的第二側(cè)氣體擴(kuò)散層之上的供空氣通過
的空間，與第二側(cè)氣體擴(kuò)散層相對(duì)應(yīng)的表面積，僅占第二側(cè)氣體擴(kuò)散層上表面面
積的70%以下，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層上表面面積的其余部分，與固體導(dǎo)電材料相貼。
為了使得電流能夠傳遞到上方的另一片電化學(xué)電池，或者整個(gè)堆疊中的電流 引出板，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層上方不可能全部是空間，必然需要與固體導(dǎo)電材料向 貼。而第二側(cè)氣體擴(kuò)散層中，位于這一部分面積下方的空氣，只能通過橫向擴(kuò)散 至與上方空間相對(duì)應(yīng)的部位，然后與外界進(jìn)行交換。由于擴(kuò)散距離的延長(zhǎng)，使得 水分的損失較為困難。
為了得到所需的第二側(cè)氣體擴(kuò)散層上方的空間，推薦的方案是，所述的電化 學(xué)電池還包括第二側(cè)導(dǎo)流板，所述的第二側(cè)導(dǎo)流板位于第二側(cè)氣體擴(kuò)散層之上， 其面向氣體擴(kuò)散層的一面開有流道。
由于不一定需要專用的散熱空氣流，優(yōu)選的方案是，所有穿過所述電化學(xué)電 池的堆疊的空氣流道，均與所述電化學(xué)電池有傳質(zhì)接觸。
為了降低催化劑的擔(dān)載量，提高其利用率，優(yōu)選方案是，所述第一側(cè)催化電 極及所述第二側(cè)催化電極附著于所述電解質(zhì)膜的表面。
推薦的密封方案是，所述電解質(zhì)膜的尺寸形狀與所述第一側(cè)氣體隔離板相 同，且大于所述第一側(cè)氣體擴(kuò)散層，因而形成一個(gè)環(huán)形密封區(qū)域，該密封區(qū)域被 密封材料所充填，從而將第一側(cè)氣體擴(kuò)散層與外界大氣隔離。
為了便于第二側(cè)的水?dāng)U散回到第一側(cè)，可以采用較薄的電解質(zhì)膜，厚度小于
100微米，進(jìn)一步優(yōu)選小于25微米。這樣，只需較小的濃差即可及時(shí)反擴(kuò)散。 一種電化學(xué)制氧裝置，包括所述的電化學(xué)制氧電池， 一水泵， 一水箱， 一內(nèi)置電源或與外置電源的接口。
雖然自然對(duì)流也能夠提供反應(yīng)所需的空氣，但是效果并不理想，優(yōu)選方案是， 還包括至少一風(fēng)機(jī)；當(dāng)所述的電化學(xué)制氧裝置運(yùn)行時(shí)，所述的風(fēng)機(jī)對(duì)所述電化學(xué) 制氧電池的所述第二側(cè)氣體擴(kuò)散層的表面吹風(fēng)或抽風(fēng)。
所述的風(fēng)機(jī)優(yōu)選情況是軸流風(fēng)機(jī)或貫流風(fēng)機(jī)。
還可以包括溫度測(cè)控裝置，所述的溫度測(cè)控裝置包括溫度傳感器，并能通過 調(diào)整所述風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度控制所述電化學(xué)制氧電池的運(yùn)行溫度。
由于氫離子得到充分利用，當(dāng)其運(yùn)行時(shí)，每個(gè)電化學(xué)電池兩極之間的平均電 壓小于1.4V，甚至小于IV。
考慮到在故障情況下可能會(huì)發(fā)生氫氣的產(chǎn)生與泄漏，因此，還可以包括氫氣 濃度測(cè)控裝置，所述的氫氣濃度測(cè)控裝置包括氣體傳感器。當(dāng)氫氣濃度超過預(yù)設(shè) 值時(shí)，所述的氫氣濃度測(cè)控裝置能夠采取下列措施中的至少一項(xiàng)增大所述風(fēng)機(jī) 的風(fēng)量；減小或撤除施加于所述電化學(xué)電池的電壓或電流；停止所述電化學(xué)裝置 的運(yùn)行。
另外，制氧裝置在運(yùn)行過程中，要求不斷地補(bǔ)充水分。但是，家用的自來水 中含有各種雜質(zhì)、離子，如果不進(jìn)行處理，長(zhǎng)期使用后，就會(huì)積累在電化學(xué)電池 內(nèi)部，對(duì)其性能造成不利影響。所以，所述的電化學(xué)制氧裝置，還包括一水提純 裝置。常用的水提純裝置可以是離子交換樹脂，滲透膜等。
從理論上來說，所述制氧裝置輸出的是純氧，而人體長(zhǎng)時(shí)間吸入純氧，可能 會(huì)導(dǎo)致一些不良的副作用。所以，所述的電化學(xué)制氧裝置，還包括一空氧混合裝 置，其能夠?qū)⑤敵龅募冄?，與適量的空氣相混合，輸出富氧空氣。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱方便，非常適合于產(chǎn) 品化。


圖1是本發(fā)明的電化學(xué)制氧電池的結(jié)構(gòu)單元的示意圖。
圖2是本發(fā)明的電化學(xué)制氧裝置的框圖。
圖3是本發(fā)明的電化學(xué)制氧電池的另一種結(jié)構(gòu)單元的示意圖。
具體實(shí)施方式
例1
首先參閱圖1。包括第一側(cè)氣體隔離板1，第一側(cè)氣體擴(kuò)散層2，密封材料3， 附著了第一側(cè)催化電極和第二側(cè)催化電極的電解質(zhì)膜4，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層5， 第二側(cè)導(dǎo)流板6，密封圈7，流道口8，縱向通道9。
其中第一側(cè)氣體隔離板1采用0.5mm厚的不透氣柔性石墨板；第一側(cè)氣體 擴(kuò)散層2采用鍍金的金屬編制網(wǎng)及鍍金的金屬微孔網(wǎng)復(fù)合組成，是親水的；電解 質(zhì)膜為Nafion膜，厚20微米，第一側(cè)催化電極為銥黑，第二側(cè)催化電極為鉑黑， 兩側(cè)催化劑均附著于所述電解質(zhì)膜的表面;第二側(cè)氣體擴(kuò)散層5為致密憎水CBL 與碳紙復(fù)合組成，其面密度6mg/cm2;第二側(cè)導(dǎo)流板6為硬石墨板，密封材料3 及密封圈7均為硅膠。密封材料3為環(huán)形，夾在尺寸基本相同的第一側(cè)氣體隔離 板1及電解質(zhì)膜4之間，包圍第一側(cè)氣體擴(kuò)散層2。
從密封圈7處穿過電池的兩個(gè)縱向通道9僅與第一側(cè)氣體擴(kuò)散層2連通，由 于密封圈7的密封作用，與第二側(cè)氣體擴(kuò)散層5及外部大氣不連通。上述電化學(xué) 電池多個(gè)堆疊并在兩端增加導(dǎo)電板及端板并壓緊，即形成電化學(xué)電池堆。所述電 化學(xué)電池堆安裝緊密、沒有漏風(fēng)，所以不存在與所述電化學(xué)電池沒有傳質(zhì)接觸的 空氣流道穿過所述電化學(xué)電池的堆疊。
第二側(cè)氣體擴(kuò)散層之上的供空氣通過的空間，也就是第二側(cè)導(dǎo)流板中的流 道，與第二側(cè)氣體擴(kuò)散層相對(duì)應(yīng)的表面積，僅占第二側(cè)氣體擴(kuò)散層上表面面積的 50%，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層上表面面積的其余部分，與導(dǎo)流板的下表面相貼，實(shí)現(xiàn) 電流的傳遞。
第一輪原型實(shí)驗(yàn)表明，上述電化學(xué)電池堆在每片0.8V時(shí)己能夠輸出氧氣， 工作電流為每平方厘米80mA,在每片1.2V時(shí)工作電流為每平方厘米220mA。 經(jīng)測(cè)定，其保水比率為30%。
然后參閱圖2。包括電化學(xué)電池堆11，軸流風(fēng)機(jī)12，純凈水箱13,水泵14， 電源15，開關(guān)16，溫度傳感器17，氫氣傳感器18，主控制器19，空氧混合器 20，水凈化器21。
電源15的輸出與開關(guān)16的一端相連接，電化學(xué)電池堆11的輸入與開關(guān)16 的另一端相連接，軸流風(fēng)機(jī)12的進(jìn)風(fēng)口面向電化學(xué)電池堆11 一側(cè)各片電化學(xué)電 池的第二側(cè)導(dǎo)流板側(cè)壁的流道口，電化學(xué)電池堆11的另一側(cè)直接與大氣相通。 水泵14的出口經(jīng)過水凈化器21與電化學(xué)電池堆11的一個(gè)縱向通道連接，電化學(xué)電池堆11的另一個(gè)縱向通道與純凈水箱13的入口連接，純凈水箱13下方的 出口與水泵14的入口連接，純凈水箱13上方的另一出口為氧氣輸出口，與空氧 混合器20的入口連接。溫度傳感器17埋入電化學(xué)電池堆11，氫氣傳感器18靠 近軸流風(fēng)機(jī)12的出風(fēng)口安裝。主控制器19與電源15、開關(guān)16、軸流風(fēng)機(jī)12、 水泵14有控制連接，并與溫度傳感器17、氫氣傳感器18有監(jiān)測(cè)連接。
其中，水凈化器21采用滲透膜結(jié)構(gòu)；空氧混合器20的結(jié)構(gòu)借鑒了射流抽吸 泵的結(jié)構(gòu)，當(dāng)純氧流過時(shí)，產(chǎn)生一定的負(fù)壓，將外界的空氣吸入，混合得到富氧 空氣。
當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，主控制器19打開開關(guān)16，電源15向電化學(xué)電池堆11供電； 與此同時(shí)，主控制器19開啟水泵14，純凈水箱13中的水經(jīng)過水凈化器21處理 后進(jìn)入電化學(xué)電池堆11;與此同時(shí)，主控制器19打開軸流風(fēng)機(jī)12以較低轉(zhuǎn)速 進(jìn)行抽風(fēng)，空氣流流過電化學(xué)電池堆11。于是，發(fā)生持續(xù)不斷的電化學(xué)反應(yīng)， 從電化學(xué)電池堆11流入純凈水箱13的水中，包含反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣氣泡，在純凈 水箱13中實(shí)現(xiàn)氣水分離，氧氣從純凈水箱13的另一出口輸出至空氧混合器20 后得到富氧空氣。隨著電化學(xué)電池堆11溫度的上升，主控制器19從溫度傳感器 17獲得信號(hào)，并逐步提高風(fēng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速，使得電化學(xué)電池堆11的溫度穩(wěn)定在 理想范圍內(nèi)。如果意外故障導(dǎo)致氫氣產(chǎn)生并排出，主控制器19從氫氣傳感器18 獲得信號(hào)，于是切斷開關(guān)16，停止氫氣的產(chǎn)生并發(fā)出警告聲。 逛
圖3的另一種結(jié)構(gòu)單元，與例1中的結(jié)構(gòu)單元基本相同，唯一的區(qū)別是，在 第二側(cè)氣體擴(kuò)散層5與第二側(cè)導(dǎo)流板6之間，還有一層開孔層10，是一種導(dǎo)電 的薄板，其上密集分布有貫穿兩面的小孔。開孔區(qū)域的面積和不開孔區(qū)域的面積 之比約為1:1。
原型實(shí)驗(yàn)表明，上述電化學(xué)電池堆的性能在其它方面與例1的電化學(xué)電池堆 相同，但是其保水率更高，達(dá)到40%左右。
權(quán)利要求
1，一種電化學(xué)制氧電池；包括一個(gè)電化學(xué)電池或多個(gè)電化學(xué)電池的堆疊；每個(gè)電化學(xué)電池包括第一側(cè)氣體隔離板，第一側(cè)氣體擴(kuò)散層，第一側(cè)催化電極，電解質(zhì)膜，第二側(cè)催化電極，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層，上述各層依次相疊；氧氣產(chǎn)生于第一側(cè)，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層的與第二側(cè)催化電極相背的表面上方有空間供空氣通過；其特征在于第二側(cè)的零部件具有自增濕作用，能夠保留第二側(cè)反應(yīng)生成水的至少10％。
2， 如權(quán)利要求1所述的電化學(xué)制氧電池，其特征在于所有縱向穿越所述的每個(gè)電化學(xué)電池的通道僅與第一側(cè)氣體擴(kuò)散層相連通，而與第二側(cè)氣體擴(kuò) 散層不連通；縱向穿越是指從電化學(xué)反應(yīng)區(qū)之內(nèi)穿越，或者從其外穿越，并 通過橫向通道引入電化學(xué)反應(yīng)區(qū)。
3， 如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)制氧電池，其特征在于所述自增濕零部件主要由第二側(cè)氣體擴(kuò)散層構(gòu)成，該第二側(cè)氣體擴(kuò)散層是憎水的，并且其 面密度不小于5mg/cm2。
4， 如權(quán)利要求l或2所述的電化學(xué)制氧電池，其特征在于所述的自增濕 結(jié)構(gòu)為在第二側(cè)氣體擴(kuò)散層之上，還有一層導(dǎo)電的開孔層，其上密集分布有 貫穿兩面的小孔，開孔區(qū)域的面積和不開孔區(qū)域的面積之比小于7:3。
5， 如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)制氧電池，其特征在于所述的第二側(cè) 氣體擴(kuò)散層之上的供空氣通過的空間，與第二側(cè)氣體擴(kuò)散層相對(duì)應(yīng)的表面積， 僅占第二側(cè)氣體擴(kuò)散層上表面面積的70%以下，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層上表面面 積的其余部分，與固體導(dǎo)電材料相貼。
6， 如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)制氧電池，其特征在于所述的電化學(xué) 電池還包括第二側(cè)導(dǎo)流板，所述的第二側(cè)導(dǎo)流板位于第二側(cè)氣體擴(kuò)散層之上， 其面向氣體擴(kuò)散層的一面開有流道。
7, 如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)制氧電池，其特征在于所有穿過所述 電化學(xué)電池的堆疊的空氣流道，均與所述電化學(xué)電池有傳質(zhì)接觸。
8， 如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)制氧電池，其特征在于所述第一側(cè)催化電極及所述第二側(cè)催化電極附著于所述電解質(zhì)膜的表面。
9， 如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)制氧電池，其特征在于所述電解質(zhì)膜的尺寸形狀與所述第一側(cè)氣體隔離板相同，且大于所述第一側(cè)氣體擴(kuò)散層， 因而形成一個(gè)環(huán)形密封區(qū)域，該密封區(qū)域被密封材料所充填，從而將第一側(cè) 氣體擴(kuò)散層與外界大氣隔離。
10，如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)制氧電池，其特征在于所述電解質(zhì)膜 的厚度小于100微米。
11，如權(quán)利要求IO所述的一種電化學(xué)制氧電池，其特征在于所述電解質(zhì)膜 的厚度小于25微米。
12， 一種電化學(xué)制氧裝置，包括如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)制氧電池，一水泵， 一水箱， 一內(nèi)置電源或與外置電源的接口。
13， 如權(quán)利要求12所述的電化學(xué)制氧裝置，其特征在于:還包括至少一風(fēng)機(jī)；當(dāng)所述的電化學(xué)制氧裝置運(yùn)行時(shí)，所述的風(fēng)機(jī)對(duì)所述電化學(xué)制氧電池的所述 第二側(cè)氣體擴(kuò)散層的表面吹風(fēng)或抽風(fēng)。
14，如權(quán)利要求13所述的電化學(xué)制氧裝置，其特征在于還包括溫度測(cè)控裝置，所述的溫度測(cè)控裝置包括溫度傳感器，并能通過調(diào)整所述風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速 度控制所述電化學(xué)制氧電池的運(yùn)行溫度。
15，如權(quán)利要求12所述的電化學(xué)制氧裝置，其特征在于當(dāng)其運(yùn)行時(shí)，每個(gè)電化學(xué)電池兩極之間的平均電壓小于1.4V。
16， 如權(quán)利要求12或13所述的電化學(xué)制氧裝置，其特征在于還包括氫氣濃度測(cè)控裝置，所述的氫氣濃度測(cè)控裝置包括氣體傳感器。
17，如權(quán)利要求12所述的電化學(xué)制氧裝置，其特征在于還包括一水提純裝置。
18，如權(quán)利要求17所述的電化學(xué)制氧裝置，其特征在于所述的水提純裝置是離子交換樹脂或滲透膜。
19，如權(quán)利要求12所述的電化學(xué)制氧裝置，其特征在于還包括一空氧混合裝置，其能夠?qū)⑤敵龅募冄?，與適量的空氣相混合，輸出富氧空氣。
20， 一種如權(quán)利要求16所述的電化學(xué)制氧裝置的控制方法，其特征在于當(dāng)氫氣濃度超過預(yù)設(shè)值時(shí)，所述的氫氣濃度測(cè)控裝置能夠采取下列措施中的至少一項(xiàng)增大所述風(fēng)機(jī)的風(fēng)量；減小或撤除施加于所述電化學(xué)電池的電壓或 電流；停止所述電化學(xué)裝置的運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種電化學(xué)制氧電池；包括一個(gè)電化學(xué)電池或多個(gè)電化學(xué)電池的堆疊；每個(gè)電化學(xué)電池包括第一側(cè)氣體隔離板，第一側(cè)氣體擴(kuò)散層，第一側(cè)催化電極，電解質(zhì)膜，第二側(cè)催化電極，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層，上述各層依次相疊；氧氣產(chǎn)生于第一側(cè)，第二側(cè)氣體擴(kuò)散層的與第二側(cè)催化電極相背的表面上方有空間供空氣通過；其特征在于第二側(cè)的零部件具有自增濕作用，能夠保留第二側(cè)反應(yīng)生成水的至少10％。還披露了一種電化學(xué)制氧裝置，包括所述的電化學(xué)制氧電池，一水泵，一水箱，一內(nèi)置電源或與外置電源的接口。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的電化學(xué)電池，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱方便，非常適合于產(chǎn)品化。
文檔編號(hào)H01M8/04GK101320819SQ20071004161
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者顧志軍 申請(qǐng)人:上海清能燃料電池技術(shù)有限公司