[实用新型]一种内循环式合金燃料电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池，具体涉及一种内循环式合金燃料电池。

背景技术

燃料电池因其具有能量转换效率高、无污染、启动快、电池寿命长、比功率、比能量高等优点，在固定发电系统、现场用电源、分布式电源、空间飞行器电源及交通工具用电源方面得到较广阔的应用。与传统电池相比，燃料电池的能量至少要高10倍。目前燃料电池主要包括碱性燃料电池磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固态氧化次燃料电池、质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池等，不管何种燃料电池，其结构中都必然包括阳极、阴极和位于阳极和阴极之间的电解质。例如锌空气燃料电池，采用锌合金为阳极，氢氧化钾(KOH)为电解质，在使用过一段时间后，阳极板完全反应，必须将该反应完成的阳极板予以更换，以使该锌空气电池能维持供电的状态。另外燃料电池的工作是通过电化学反应进行的，在电化学反应的过程中会存在产生热量的问题，而目前包括镁、铝合金的燃料电池都没有关注到电池工作时的散热问题。

实用新型内容

为克服现有技术不足，本实用新型的目的在于提供一种内循环式的合金燃料电池，解决电池工作中的散热问题，实现电解液的循环流动，使电化学反应更为充分，并产生更大的电流，以达到充分利用电极材料的目的。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种内循环式的镁铝合金燃料电池，包括了电池外壳，上电解液腔，下电解液腔，位于上电解液腔和下电解液腔之间的电化学反应腔，和插入电化学反应腔中并通过阳极密封板固定在电化学反应腔中的合金阳极电极板，以及位于合金阳极电极板两侧的空气阴极电极板，空气阴极电极板通过阴极固定板固定在电化学反应腔的两侧，其特征在于：所述的电化学反应腔中设有自循环通道，所述的上电解液腔、下电解液腔以及电化学反应腔通过自循环通道连为一体。

所述的自循环通道可以是由合金阳极电极板的一端面与阳极密封板在电化学反应腔面内面形成的一条通道。

所述的自循环通道也可以是由合金阳极电极板的一端面与电池外壳在电化学反应腔面内面形成的一条通道。

所述的自循环通道还可以是由合金阳极电极板的一端面与电池外壳在电化学反应腔面内面形成的一条通道和由合金阳极电极板的一端面与阳极密封板在电化学反应腔面内面形成的一条通道。

所述的自循环通道不进行剧烈的电化学反应，电池进行电化学反应时，所产生的热量使上下电解液腔之间形成热压差，该通道在实现散热的同时通过热量带动了电解液的循环流动，使电化学反应更为充分，形成更大的电流。

所述的上电解液腔的上端设有上端盖，用于反应前给上电解液腔中加入电解液和反应散热。

所述的上端盖上设有排气孔，反应中多余的热量通过该孔散出。

所述的下电解液腔两侧设有下端盖，用于排放反应后的废液。

所述的铜片引出端的一端通过铆接的方式连接在合金阳极电极上，另一端穿过阳极固定板并固定在阳极固定板上。

所述的合金阳极电极为片状结构，使阳极板与空气以及电解液的接触面积尽量大，以实现反应中材料的充分利用和产生更大的电流，进一步提高了电池的效率。

所述的合金阳极板材料为镁、铝、锂、锌、二氧化锰、稀土金属中的两种以上物质的合金。

本实用新型所述的内循环式合金燃料电池为扁平状结构，方便合金阳极电极的插入。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型使用的电源是合金空气燃料电池，污染小，其不需靠电网储存电能，能独立于运行产生电流，因此成本低。

2.本实用新型合金阳极板采用片状结构，使阳极板与空气以及电解液的接触面积尽量大，以实现反应中材料的充分利用和产生更大的电流，进一步提高了电池的效率。

3.本实用新型的电池进行电化学反应时，所产生的热量使上下电解液腔之间形成热压差，该通道在实现散热的同时通过热量带动了电解液的循环流动，使电化学反应更为充分，形成更大的电流，此外电解液的循环流动为电化学反应不断地供给电解液，使电化学反应更为持久和稳定。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型内循环式合金燃料电池的外部结构示意图。

图2为本实用新型内循环式合金燃料电池的内部结构示意图。

图3为本实用新型内循环式合金燃料电池的纵截面示意图。

图4为本实用新型内循环式合金燃料电池的合金阳极板示意图。

具体实施方式