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

背景技術(shù)：

氫氧燃料電池以氫氣作燃料為還原劑，氧氣作氧化劑，通過(guò)燃料的燃燒反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵?。氫氧燃料電池工作時(shí)，向氫電極供應(yīng)氫氣，同時(shí)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(guò)電解質(zhì)生成水。這時(shí)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(guò)程就能連續(xù)進(jìn)行。

現(xiàn)有的氫氧燃料電池在工作過(guò)程中，在對(duì)電池通入氫氣時(shí)，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(shí)間氫氣的利用率較低，降低了氫氧燃料電池的工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)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(wèn)題之一。有鑒于此，本實(shí)用新型需要提供一種工作效率高、安全可靠的氫氧燃料電池。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的氫氧燃料電池，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(kāi)的接觸端，所述氫氣擴(kuò)散器具有一個(gè)與所述氫氣供給裝置連通的供氣口和多個(gè)氫氣回收口；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(shí)用新型的實(shí)施例的氫氧燃料電池，氫氣在氫氣擴(kuò)散器內(nèi)循環(huán)的速度加快，提高了氫氧燃料電池的工作效率，在氫氧燃料電池使用過(guò)程中更加安全可靠。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例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(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述氫氣回收口通過(guò)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(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述氫氣回收口均設(shè)有第一單向閥。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述供氣口處設(shè)有第二單向閥。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)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(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述氫氣回收口處均連接有第二泵體。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述氫氣擴(kuò)散器內(nèi)臨近所述氫氣回收口處形成有臺(tái)階部。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述離子交換膜為全氟硫酸膜。

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

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

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)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(hào)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(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)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(shí)用新型和簡(jiǎn)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(duì)本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)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(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)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(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)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(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)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(guò)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(shí)用新型的實(shí)施例的氫氧燃料電池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(kāi)的接觸端21，氫氣擴(kuò)散器20具有一個(gè)與氫氣供給裝置10連通的供氣口22和多個(gè)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。

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(guò)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(guò)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(shí)用新型的實(shí)施例的氫氧燃料電池100，氫氣在氫氣擴(kuò)散器20內(nèi)循環(huán)的速度加快，提高了氫氧燃料電池100的工作效率，在氫氧燃料電池100使用過(guò)程中更加安全可靠。

如圖1、圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)氫氣回收口23通過(guò)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(duì)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(fèi)。

如圖1、圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，每個(gè)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(shí)用新型的一個(gè)實(shí)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(gè)氫氣回收口23處均連接有第二泵體82。

如圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，氫氣擴(kuò)散器20內(nèi)臨近氫氣回收口23處形成有臺(tái)階部25。由此，臺(tái)階部25可以對(duì)氫氣的流動(dòng)造成一定的阻礙，起到延緩氫氣流動(dòng)的目的，使得氫氣和第一氣體擴(kuò)散電極31接觸的更加充分。

進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)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(duì)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(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，氫氣供給裝置20可以具有多個(gè)間隔開(kāi)的腔室(未示出)，每個(gè)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(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)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(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)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(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。