[实用新型]一种质子交换膜燃料电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种质子交换膜燃料电池。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于清洁、高效、能源可再生，有望作为移动电源应用在交通工具、电子产品和国防军事等领域，受到了国内外研究人员的广泛关注，而其中受到关注和研究最多的是甲醇燃料电池。现有的甲醇燃料电池存在甲醇在阳极反应区穿透现象较严重，从而造成燃料利用率不高，影响电池使用性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种质子交换膜燃料电池，所述质子交换膜燃料电池的技术方案是这样实现的：

一种质子交换膜燃料电池，所述电池为被动式直接甲醇燃料电池，其特征在于：所述质子交换膜燃料电池从上到下包括阳极端板、阳极集电板、质子交换膜、阴极集电板和阴极端板，所述阳极端板与阳极集电板、阴极端板与阴极集电板之间用硅胶密封圈密封，所述阳极集电板与质子交换膜、质子交换膜与阴极集电板之间用聚四氟乙烯密封圈密封，阳极端板与阳极集电板之间形成阳极室，所述阳极端板、阳极集电板、质子交换膜、阴极集电板和阴极端板以及密封圈之间均设置有相互对应的螺栓孔，组装密封好以后用螺栓固定；所述阳极集电板上外侧还嵌有多空金属流场板。

进一步的，所述质子交换膜为五层结构，以质子交换膜为中心依次向两侧分别包覆有催化剂层和气体扩散层。

优选地，所述多空金属流场板是由金属纤维经过高温烧结工艺形成的流场板。

优选地，所述集电板是由不锈钢板材料制成的，所述集电板上开有阵列形式的通孔。

优选地，所述质子交换膜为全氟磺酸型固体电解质膜。

优选地，所述气体扩散层为多孔碳纤维介质构成的。

本实用新型的质子交换膜燃料电池，在传统的正极集流板上增加了一层多孔的金属流场板，相当于一层阻醇缓冲层，从而来限制甲醇的传递速率，提高甲醇的利用效率，减小甲醇穿透带来的影响并提高电池的性能；本实用新型的燃料电池结构简单、密封性较好、燃料利用率较高，耐久性较好。

附图说明

图1为本实用新型的电池整体结构示意图；

图2为本实用新型的电池膜电极分层结构示意图。

附图标记：1-阳极室，2-硅胶密封圈，3-阳极集电板，4-聚四氟乙烯密封圈，5-质子交换膜，6-阴极集电板，7-阴极端板，8-阳极端板，31-多孔金属流场板，51-催化剂层，52-气体扩散层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1～图2所示，一种质子交换膜燃料电池，所述电池为被动式直接甲醇燃料电池，从上到下包括阳极端板8、阳极集电板3、质子交换膜5、阴极集电板6和阴极端板7，所述阳极端板8与阳极集电板3、阴极端板7与阴极集电板6之间用硅胶密封圈2密封，所述阳极集电板3与质子交换膜5、质子交换膜5与阴极集电板6之间用聚四氟乙烯密封圈4密封，阳极端板8与阳极集电板3之间形成阳极室1，所述阳极端板8、阳极集电板3、质子交换膜5、阴极集电板6和阴极端板7以及密封圈之间均设置有相互对应的螺栓孔，组装密封好以后用螺栓固定；所述阳极集电板3上外侧还嵌有多空金属流场板31。

具体实施时，所述质子交换膜5为五层结构，以质子交换膜5为中心依次向两侧分别包覆有催化剂层51和气体扩散层52。

具体实施时，所述多空金属流场板31是由金属纤维经过高温烧结工艺形成的流场板。

具体实施时，所述集电板3和6是由不锈钢板材料制成的，所述集电板上开有阵列形式的通孔。

具体实施时，所述质子交换膜5为全氟磺酸型固体电解质膜。

具体实施时，所述气体扩散层52为多孔碳纤维介质构成的。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示而作出不背离本实用新型实质的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围不限于实施例所揭示的内容，也包括各种不背离本实用新型实质的替换及修饰。