專利名稱：被動(dòng)式自呼吸直接甲醇燃料電池的串聯(lián)電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的領(lǐng)域是燃料電池，具體地說是一種被動(dòng)式自呼吸直接甲醇燃料電池的串聯(lián)電池組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
直接甲醇燃料電池(DMFC)作為一種微型便攜式能源，有其內(nèi)在的優(yōu)勢。較高的比能量和能量轉(zhuǎn)化效率是人們感興趣的主要原因。同時(shí)固定的外部結(jié)構(gòu)和可隨時(shí)填充的液體燃料，也為用戶提供了便利條件。它結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)時(shí)間短，操作也很方便。相對于主動(dòng)式直接甲醇燃料電池，被動(dòng)式自呼吸直接甲醇燃料電池接觸面積大，反應(yīng)完全，進(jìn)液不需要外加動(dòng)力源，只需要有甲醇儲液腔，陰極反應(yīng)所需要的氧氣來源于空氣，也就是陰極不需要通入純氧，只需要在陰極極板上留有與空氣相通的氣體通道就可以了。
韓國的三星公司也制作了被動(dòng)式直接甲醇燃料電池組，其結(jié)構(gòu)為每節(jié)單電池在水平方向上依次排列，然后分別將相鄰兩節(jié)單電池的陰極和陽極相連，達(dá)到各單電池串聯(lián)的目的，但這種結(jié)構(gòu)所占的平面面積大，不適用于節(jié)數(shù)較多時(shí)的電池串聯(lián)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以采用非硅微機(jī)械加工(MEMS)工藝加工的并行進(jìn)液方式的層疊型被動(dòng)式自呼吸直接甲醇燃料電池串聯(lián)電池組。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括電池陽極、電池陰極，電池陽極安裝在有機(jī)玻璃上，安裝電池陽極的有機(jī)玻璃的四角有四個(gè)螺絲孔、在對邊的兩個(gè)螺絲孔的中間有兩個(gè)分流管的插孔、中間為一個(gè)打通的作為甲醇儲液腔的正方形、還有兩個(gè)由分流管進(jìn)入甲醇儲液腔的通孔；電池陰極安裝在有機(jī)玻璃上，安裝電池陰極的有機(jī)玻璃的四角有四個(gè)螺絲孔、對邊的兩個(gè)螺絲孔的中間有兩個(gè)分流管的插孔、中間有一個(gè)作為氣體儲存腔的正方形孔，在安裝電池陰極的有機(jī)玻璃的四周還有能讓氣體儲存腔與外部相通的進(jìn)氣孔；每節(jié)單池陰陽極板之間放置有膜電極；相鄰兩節(jié)單電池陽極共用一個(gè)甲醇儲液腔，相鄰兩節(jié)單電池陰極共用一個(gè)氣體儲存腔，需要串聯(lián)連接的電池陰陽極板為不銹鋼網(wǎng)，不銹鋼網(wǎng)一側(cè)作為一個(gè)電池的陽極極板、另一側(cè)作為與之相鄰電池的陰極極板，在陽極不銹鋼網(wǎng)與帶甲醇儲液腔的有機(jī)玻璃中間設(shè)置有墊片；四個(gè)螺絲孔中穿有緊固螺釘，在分流管的插孔中穿有分流導(dǎo)管，整個(gè)電池組用四個(gè)螺絲擰緊固定。
本發(fā)明還可以包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征1、所述的膜電極是MEA膜。
2、所述的不銹鋼網(wǎng)的寬度比膜電極的寬度略小。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)新穎，安裝簡單，反應(yīng)物甲醇與陽極接觸面積大，反應(yīng)完全，相鄰電池陰陽極分別共用儲氣儲液腔的結(jié)構(gòu)，縮小了相同節(jié)數(shù)下串聯(lián)電池組的體積，層疊式的組裝設(shè)計(jì)，使得本電池組所占的平面面積小，當(dāng)節(jié)數(shù)較多的電池串聯(lián)時(shí)本結(jié)構(gòu)仍然適用。
四

圖1是與陽極相連的有機(jī)玻璃示意圖；圖2是與陰極相連的有機(jī)玻璃示意圖；圖3是MEA膜示意圖；圖4是墊片示意圖；圖5是不銹鋼網(wǎng)示意圖；圖6是分流管示意圖；圖7是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對本實(shí)用新型作更詳細(xì)的描述結(jié)合圖7，被動(dòng)式自呼吸直接甲醇燃料電池的串聯(lián)電池組的組成包括電池陽極1、電池陰極2；同時(shí)結(jié)合圖1，電池陽極安裝在有機(jī)玻璃3上，安裝電池陽極的有機(jī)玻璃的四角有四個(gè)螺絲孔4、在對邊的兩個(gè)螺絲孔的中間有兩個(gè)分流管的插孔5、中間為一個(gè)打通的作為甲醇儲液腔的正方形6、還有兩個(gè)由分流管進(jìn)入甲醇儲液腔的通孔7；同時(shí)結(jié)合圖2，電池陰極安裝在有機(jī)玻璃8上，安裝電池陰極的有機(jī)玻璃的四角有四個(gè)螺絲孔9、對邊的兩個(gè)螺絲孔的中間有兩個(gè)分流管的插孔10、中間有一個(gè)作為氣體儲存腔的正方形孔11，在安裝電池陰極的有機(jī)玻璃的四周還有能讓氣體儲存腔與外部相通的進(jìn)氣孔12；每節(jié)單池陰陽極板之間放置有膜電極13；相鄰兩節(jié)單電池陽極共用一個(gè)甲醇儲液腔，相鄰兩節(jié)單電池陰極共用一個(gè)氣體儲存腔，需要串聯(lián)連接的電池陰陽極板為不銹鋼網(wǎng)，不銹鋼網(wǎng)一側(cè)作為一個(gè)電池的陽極極板、另一側(cè)作為與之相鄰電池的陰極極板，在陽極不銹鋼網(wǎng)與帶甲醇儲液腔的有機(jī)玻璃中間設(shè)置有墊片14；四個(gè)螺絲孔中穿有緊固螺釘15，在分流管的插孔中穿有分流導(dǎo)管16，整個(gè)電池組用四個(gè)螺絲擰緊固定。所述的膜電極是MEA膜。所述的不銹鋼網(wǎng)的寬度比膜電極的寬度略小。
本發(fā)明的產(chǎn)品是采用這樣的方法來制作的結(jié)合圖1，在與陽極相連的有機(jī)玻璃的四角打四個(gè)螺絲孔，在有機(jī)玻璃對邊的兩個(gè)螺絲孔的中間打兩個(gè)分流管的插孔，中間打通一個(gè)正方形，作為甲醇的儲液腔，再打兩個(gè)由分流管進(jìn)入甲醇儲液腔的通孔。結(jié)合圖2與陰極相連的有機(jī)玻璃，在它的四角也打四個(gè)螺絲孔，在有機(jī)玻璃對邊的兩個(gè)螺絲孔的中間打兩個(gè)分流管的插孔，中間打一個(gè)正方形孔，作為氣體儲存腔，所有上述開孔的位置與圖1所示有機(jī)玻璃開孔位置相同，并且在四周還打有能讓氣體儲存腔與外部相通的進(jìn)氣孔。結(jié)合圖3，MEA膜的大小比氣液儲存腔的開孔大小略大。圖4是墊片，它中間開孔并與陰陽極氣液儲存腔的開孔大小一致。圖5是不銹鋼網(wǎng)，它的寬度比膜的寬度略小，避免陰陽極板相連。圖6是分流管，它的開孔是在電池組裝完畢后再與進(jìn)液孔對準(zhǔn)進(jìn)行打孔。對串聯(lián)電池組進(jìn)行組裝，組裝完畢后即為被動(dòng)式自呼吸直接甲醇燃料電池的串聯(lián)電池組。
權(quán)利要求
1.一種被動(dòng)式自呼吸直接甲醇燃料電池的串聯(lián)電池組，它包括電池陽極、電池陰極，其特征是電池陽極安裝在有機(jī)玻璃上，安裝電池陽極的有機(jī)玻璃的四角有四個(gè)螺絲孔、在對邊的兩個(gè)螺絲孔的中間有兩個(gè)分流管的插孔、中間為一個(gè)打通的作為甲醇儲液腔的正方形、還有兩個(gè)由分流管進(jìn)入甲醇儲液腔的通孔；電池陰極安裝在有機(jī)玻璃上，安裝電池陰極的有機(jī)玻璃的四角有四個(gè)螺絲孔、對邊的兩個(gè)螺絲孔的中間有兩個(gè)分流管的插孔、中間有一個(gè)作為氣體儲存腔的正方形孔，在安裝電池陰極的有機(jī)玻璃的四周還有能讓氣體儲存腔與外部相通的進(jìn)氣孔；每節(jié)單池陰陽極板之間放置有膜電極；相鄰兩節(jié)單電池陽極共用一個(gè)甲醇儲液腔，相鄰兩節(jié)單電池陰極共用一個(gè)氣體儲存腔，需要串聯(lián)連接的電池陰陽極板為不銹鋼網(wǎng)，不銹鋼網(wǎng)一側(cè)作為一個(gè)電池的陽極極板、另一側(cè)作為與之相鄰電池的陰極極板，在陽極不銹鋼網(wǎng)與帶甲醇儲液腔的有機(jī)玻璃中間設(shè)置有墊片；四個(gè)螺絲孔中穿有緊固螺釘，在分流管的插孔中穿有分流導(dǎo)管，整個(gè)電池組用四個(gè)螺絲擰緊固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被動(dòng)式自呼吸直接甲醇燃料電池的串聯(lián)電池組，其特征是所述的膜電極是MEA膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的被動(dòng)式自呼吸直接甲醇燃料電池的串聯(lián)電池組，其特征是所述的不銹鋼網(wǎng)的寬度比膜電極的寬度略小。
全文摘要
本發(fā)明提供的是被動(dòng)式自呼吸直接甲醇燃料電池的串聯(lián)電池組。相鄰電池陽極共用一個(gè)甲醇儲液腔，相鄰電池陰極共用一個(gè)氣體儲存腔，需要串聯(lián)連接的電池陰陽極板用一片不銹鋼網(wǎng)代替，此不銹鋼網(wǎng)一側(cè)作為一個(gè)電池的陽極極板，另一側(cè)作為與之相鄰電池的陰極極板，將墊片放在陽極不銹鋼網(wǎng)與帶甲醇儲液腔的有機(jī)玻璃中間，燃料電池膜電極(MEA)放置在每節(jié)單電池陰陽極板之間，甲醇溶液通過分流導(dǎo)管分配到各個(gè)分儲液腔里，整個(gè)電池組用四個(gè)螺絲擰緊固定。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)新穎，安裝簡單，縮小了相同節(jié)數(shù)下串聯(lián)電池組的體積，反應(yīng)物甲醇與陽極接觸面積大，反應(yīng)完全。
文檔編號H01M8/24GK101071880SQ20071007223
公開日2007年11月14日 申請日期2007年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者劉曉為, 張宇峰, 張鵬, 張博, 索春光 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)