[实用新型]一种镍锌无隔膜燃料电池装置

说明书

技术领域

一种镍锌无隔膜燃料电池装置属电池领域，燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置，本实用新型提出的燃料电池尤适用于电动汽车或其他电力装置。 

背景技术

传统的能源的利用有俩大弊病：一是储存于燃料中的化学能必须首先转变为热能后才能被变成机械能或电能，其所获得的效率只有33%-35%，一半以上的能量白白浪费掉；二是传统的能源的利用方式给环境造成了巨大的污染。 

近几年来，全世界各国为了鼓励新能源车的研发不惜动用政府大量资金支持，甚至几大国之间都互相合作研发新能车，所以新能源车在这里就不必细讲，而现在新能源车最卡脖子的地方，就在于用什么作动力能源，也就是动力源的问题，除了石油燃料外，大家都在找新的汽车能源，由于生物能源与人类争粮食，搞过一段时间的生物能源已经沉静下去，最终大家的目光都集中在电池能源上， 现在基本上95%以上都以电池电动车的研究为主，而大功率动力电池便成为各国竞相投入的研究对象。 

电池以大类来分可分为：干电池（即一次性电池）.二次电池（也即充电电池）3.燃料电池（即加进燃料便可以持续发电的电池）。目前电动车基本上都集中在二次电池这个领域，而且主要集中在下面四大类动力电池上： 

1、镉镍电池：镉镍电池是二战期间德国人首先发明的，具有价格相对低廉，使用寿命长（2000次循环寿命以上）耐过充过放、电池组一致性好，使用过程安全无污染，便于维护等优点，其不足之处是能量比不高，负极镉在生产过程中对人体和环境造成污染，基于这二个硬伤，这款电池不大受重视；

2、镍氢电池： 镍氢电池是针对解决镉镍负极危害而研制出来的，它继承了镉镍电池优点的同时能量比也有所提高，可以说是比较好的一种电池，不足之处在于电压还是1.2V，与镉镍电池相比在性能和电池组寿命（1000次以上）方面稍有差距，大型动力电池应用实例很少，只在航模电动工具等小型动力电源以上应用。

3、铁锂电池 具有体积小，重量轻以用高能量比和高电动势导优点，不足地方在于电池一致性差造成寿命短，价格偏高，安全性能无保障。 

但是，锂电池作为动力源其几大缺点造成其没办法商业应用，首先是充电电池作为车用都有其极限性，慢充6-8个钟头，快充30分钟，到时每个快充站的占地都要有像一个大型停车场一样的场地，这是不现实的。而且快充会大大缩短电池寿命。第二，目前充一次电的电量满足不了需要。目前所有概念车都在30-60度电之间，续航能力不超过200公里，而经过多次充电后，电池容量下降以后续航能力会大大下降，满足不了长途需要，第三，安全性低，只要想想手机电池爆炸都能伤人，对于一个几百公斤的电池爆炸后的结果就可想而知。第四，制造成本高，由于锂是稀有金属，大规模应用后这种资源会更稀缺，成本只会越来越高，而且其中的隔膜技术现在只有美日掌握，造成隔膜成本也很高。 

4、镍锌电池也被研制了百多年，其优点在于电动势高（1.6V）能量密度（120W/升以上）制造成本低，无污染等优势，它之所以没有得到大批量的应用，在于电极钝化问题长期得不到解决，造成使用寿命短（三百多次）同时电池组一致性差，在锌技晶问题没有彻底解决之前，不适宜应用，虽然近年来国内有企业和美国的一些研究人员合作，但技术还不成熟。        

多年来，人们寻找到用燃料电池技术开发能源新方法。燃料电池是将一种储存在燃料和氧化剂的化学能直接变为电能的装置，当源源不断地向燃料电池供应燃料和氧化剂时，它可以连续发电。如：公开号为：CN89000A的“燃料电池装置”，它是通过向燃料供给燃料气体，向氧化剂极供给空气来发电的燃料电池，而空气要经过一系列设备的净化才能使用。又，公开号为：CN1388998A的“高分子电解质型燃料电池”，它具有高的分子电解质膜以及阳极和阴极，也向阳极提供燃料气体，向阴极提供空气，其中的设备也多和大。