本實用新型涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，特別涉及一種改進(jìn)的氫氧燃料電池。

背景技術(shù)：

改進(jìn)的氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑，氧氣作氧化劑，通過燃料的燃燒反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵亍８倪M(jìn)的氫氧燃料電池工作時，向氫電極供應(yīng)氫氣，同時向氧電極供應(yīng)氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過電解質(zhì)生成水。這時在氫電極上有多余的電子而帶負(fù)電，在氧電極上由于缺少電子而帶正電。接通電路后，這一類似于燃燒的反應(yīng)過程就能連續(xù)進(jìn)行。

現(xiàn)有的改進(jìn)的氫氧燃料電池在工作過程中，在對電池通入氫氣時，氫氣由進(jìn)口進(jìn)入氣體交換空間后直接從單一的出口排出，單位時間氫氣的利用率較低，降低了改進(jìn)的氫氧燃料電池的工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。有鑒于此，本實用新型需要提供一種工作效率高、安全可靠的改進(jìn)的氫氧燃料電池。

根據(jù)本實用新型實施例的改進(jìn)的氫氧燃料電池，包括：氫氣供給裝置、氫氣擴(kuò)散器、第一氣體擴(kuò)散電極、第一催化劑層、離子交換膜、第二催化劑層、第二氣體擴(kuò)散電極以及氧氣擴(kuò)散器，所述氫氣擴(kuò)散器包括敞開的接觸端，所述氫氣擴(kuò)散器上與所述接觸端相對一側(cè)設(shè)有與所述氫氣供給裝置連通的供氣口和氫氣回收口，所述氫氣擴(kuò)散器上與所述接觸端相對一側(cè)的內(nèi)壁上設(shè)有由上至下形成的擾流部；所述第一氣體擴(kuò)散電極的一側(cè)與所述接觸端貼合；所述第一催化劑層的一側(cè)與所述第一氣體擴(kuò)散電極的另一側(cè)貼合；所述離子交換膜的一側(cè)與所述第一催化劑層貼合；所述第二催化劑層的一側(cè)與所述離子交換膜的另一側(cè)貼合；所述第二氣體擴(kuò)散電極的一側(cè)與所述第二催化劑層的另一側(cè)貼合；所述氧氣擴(kuò)散器與所述第二氣體擴(kuò)散電極貼合。

根據(jù)本實用新型的實施例的改進(jìn)的氫氧燃料電池，氫氣在氫氣擴(kuò)散器內(nèi)設(shè)有擾流部，可以對進(jìn)入到氫氣擴(kuò)散器內(nèi)的氫氣進(jìn)行擾動，提高氫氣擴(kuò)散器的工作效率，加快氫氣的循環(huán)速度，提高了氫氣的利用效率，從而提高了改進(jìn)的氫氧燃料電池的工作效率，在改進(jìn)的氫氧燃料電池使用過程中更加安全可靠。

另外，根據(jù)本實用新型上述實施例的改進(jìn)的氫氧燃料電池還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述擾流部構(gòu)造成多個間隔開的沿橫向方向延伸的凸條。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述擾流部構(gòu)造成由上至下延伸的多條凸筋，多條所述凸筋間隔開，且所述凸筋呈波浪形延伸。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述供氣口為一個和氫氣回收口為多個，每個所述氫氣回收口通過連接管路連接在所述氫氣供給裝置和所述供氣口之間。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，每個所述氫氣回收口均設(shè)有第一單向閥，所述供氣口處設(shè)有第二單向閥。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述供氣口和所述氫氣供給裝置之間設(shè)有第一泵體

根據(jù)本實用新型的一個實施例，每個所述氫氣回收口處均連接有第二泵體。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述離子交換膜為全氟硫酸膜。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述氧氣擴(kuò)散器內(nèi)設(shè)有燈芯。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述氫氣供給裝置具有多個間隔開的腔室，每個所述腔室均與所述第一氣體擴(kuò)散電極相鄰。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型的一個實施例的改進(jìn)的氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是根據(jù)本實用新型的另一個實施例的改進(jìn)的氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是根據(jù)本實用新型的另一個實施例的改進(jìn)的氫氧燃料電池的擾流部的側(cè)視圖。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如圖1、圖2所示，根據(jù)本實用新型的實施例的改進(jìn)的氫氧燃料電池100，包括：氫氣供給裝置10、氫氣擴(kuò)散器20、第一氣體擴(kuò)散電極31、第一催化劑層41、離子交換膜50、第二催化劑層42、第二氣體擴(kuò)散電極32以及氧氣擴(kuò)散器60。

具體而言，氫氣擴(kuò)散器20可以包括敞開的接觸端21，氫氣擴(kuò)散器20上與接觸端21相對一側(cè)設(shè)有與氫氣供給裝置10連通的供氣口22和氫氣回收口23。氫氣擴(kuò)散器20上與接觸端21相對一側(cè)的內(nèi)壁上設(shè)有由上至下形成的擾流部25，擾流部可以對進(jìn)入到氫氣擴(kuò)散器20內(nèi)的氫氣進(jìn)行擾動。

第一氣體擴(kuò)散電極31的一側(cè)與接觸端22貼合，以便氫氣可以通過第一氣體擴(kuò)散電極31。

第一催化劑層41的一側(cè)與第一氣體擴(kuò)散電極31的另一側(cè)貼合，氫氣通過第一氣體擴(kuò)散電極31后繼續(xù)與第一催化劑層41接觸。

離子交換膜50的一側(cè)與第一催化劑層41貼合，以接收經(jīng)由第一氣體擴(kuò)散電極31、第一催化劑層41的氫氣。

第二催化劑層42的一側(cè)與離子交換膜50的另一側(cè)貼合。第二氣體擴(kuò)散電極32的一側(cè)與第二催化劑層42的另一側(cè)貼合。氧氣擴(kuò)散器60與第二氣體擴(kuò)散電極31貼合。

根據(jù)本實用新型的實施例的改進(jìn)的氫氧燃料電池100，氫氣在氫氣擴(kuò)散器20內(nèi)設(shè)有擾流部25，可以對進(jìn)入到氫氣擴(kuò)散器20內(nèi)的氫氣進(jìn)行擾動，提高氫氣擴(kuò)散器20的工作效率，加快氫氣的循環(huán)速度，提高了氫氣的利用效率，從而提高了改進(jìn)的氫氧燃料電池100的工作效率，在改進(jìn)的氫氧燃料電池100使用過程中更加安全可靠。

可以理解的是，為了達(dá)到擾流的目的，如圖1、圖2所示，根據(jù)本實用新型的一個實施例，擾流部25構(gòu)造成多個間隔開的沿橫向方向延伸的凸條。需要說明的是擾流部25的結(jié)構(gòu)并不限于此，例如，如圖3所示，根據(jù)本實用新型的一個實施例，擾流部25構(gòu)造成由上至下延伸的多條凸筋，多條所述凸筋間隔開，且所述凸筋呈波浪形延伸。由此，可以起到對氫氣的擾流目的。

圖2所示，根據(jù)本實用新型的一個實施例，氫氣擴(kuò)散器20可以包括敞開的接觸端21，氫氣擴(kuò)散器20具有一個與氫氣供給裝置10連通的供氣口22和多個氫氣回收口23。換言之，氫氣擴(kuò)散器20為一進(jìn)多出的氫氣擴(kuò)散器20。每個氫氣回收口23通過連接管路24連接在氫氣供給裝置10和供氣口22之間。由此，可以對氫氣進(jìn)行回收并再次利用，提高了氫氣的利用率，降低了發(fā)電成本，避免造成不必要的浪費。

如圖1、圖2所示，根據(jù)本實用新型的一些實施例，每個氫氣回收口23均設(shè)有第一單向閥71。進(jìn)一步地，供氣口22處可以設(shè)有第二單向閥72。由此，可以保證氫氣流向的順暢。

如圖1、圖2所示，為了保證氫氣供給的順利，根據(jù)本實用新型的一個實施例，供氣口21和氫氣供給裝置10之間設(shè)有第一泵體81。進(jìn)一步地，每個氫氣回收口23處均連接有第二泵體82。

進(jìn)一步地，根據(jù)本實用新型的一些實施例，離子交換膜50可以為全氟硫酸膜。進(jìn)一步地，為了便于對氧氣擴(kuò)散器60內(nèi)產(chǎn)生的水進(jìn)行吸收，氧氣擴(kuò)散器60內(nèi)可以設(shè)有燈芯。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，氫氣供給裝置20可以具有多個間隔開的腔室(未示出)，每個腔室均與第一氣體擴(kuò)散電極31相鄰。由此，可以提高氫氣的交換效率。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進(jìn)行接合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。