[发明专利]模块化被动式直接醇类燃料电池组

说明书

本发明公开了模块化被动式直接醇类燃料电池组。现有被动式直接醇类燃料电池电池组集成度较低，无法应对用电设备对相对高电压、大功率应用的需求。本发明包括n节四联电池。四联电池包括电联组件、聚合物连接端板和两个电池单元。电池单元包括阳极聚合物端板、阳极电极组件、阴极电极组件、膜电极组和阴极聚合物端板。阳极电极组件和阴极电极组件均包括胶垫、第一集电极和第二集电极。阳极聚合物端板、阳极电极组件、膜电极组、阴极电极组件阴极聚合物端板依次排列。两个电池单元内的阳极聚合物端板与聚合物连接端板的两侧侧面分别固定。本发明的一个四联电池内即含有四个共阳极设计的直接醇类燃料电池，结构紧凑，易于加工，且机械强度较高。

技术领域

本发明属于直接醇类燃料电池技术领域，具体涉及一种模块化被动式直接醇类燃料电池组。

背景技术

直接醇类燃料电池(DMFC)作为一种环保的便携式能源，其小型化、能量密度高，响应时间短以及环保等优点使其更适合作为便携式电子产品的新型能源。而且相对于主动式直接醇类燃料电池，被动式直接醇类燃料电池，不需要利用如泵、风扇等有源的辅助设备供给燃料，直接利用扩散和自然对流效应对电池进行供液，大大降低了整个系统的额外功率输出，有利于集成以及便携式应用。目前的被动式直接醇类燃料电池多为平面型结构，这种结构由于受到空间和结构的限制，一般集成单池数目不超过6节，这使得电池组集成度较低，无法应对用电设备对相对高电压、大功率应用的需求。因此，设计一种能够集成度高、能够实现多节串联的直接醇类燃料电池组十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化被动式直接醇类燃料电池组。

本发明包括n节四联电池。所述的四联电池包括电联组件、聚合物连接端板和两个电池单元。所述的电池单元包括阳极聚合物端板、阳极电极组件、阴极电极组件、膜电极组和阴极聚合物端板。所述的阳极电极组件和阴极电极组件均包括胶垫、第一集电极和第二集电极。胶垫上开设有两个让位槽。第一集电极、第二集电极分别位于胶垫上的两个让位槽处。

所述阳极电极组件内的第一集电极与阴极电极组件的第二集电极对齐。阳极电极组件内的第二集电极与阴极电极组件的第一集电极对齐。所述的膜电极组设置在阳极电极组件与阴极电极组件之间。膜电极组由两张膜电极组成。两张膜电极与阳极电极组件内第一集电极、第二集电极分别对齐。

所述的阳极聚合物端板上开设有两个通液槽。阳极聚合物端板的装配侧面上开设有两个电极片限位槽。电极片限位槽的横截面与胶垫上让位槽的横截面形状相同。阳极聚合物端板与阴极聚合物端板的形状相同，且安装侧面相对设置。

所述的阳极电极组件、膜电极组及阴极电极组件位于阳极聚合物端板与阴极聚合物端板之间。阳极电极组件内的第一集电极、第二集电极分别位于阳极聚合物端板的两个电极片限位槽内。阴极电极组件内的第一集电极、第二集电极分别位于阴极聚合物端板的两个电极片限位槽内。阳极电极组件内的第二集电极与阴极电极组件内的第二集电极电连接。

两个电池单元内的阳极聚合物端板与聚合物连接端板的两侧侧面分别固定。所述的聚合物连接端板上开设有燃料容纳槽。两个电池单元内阳极聚合物端板上的通液槽均与聚合物连接端板上的燃料容纳槽连通。聚合物连接端板的边缘处开设有与燃料容纳槽连通的燃料输入口。

所述的电联组件包括PCB基板、第一接口插座、第二接口插座、第三接口插座、第四接口插座、两线串联插头和两线串联插座。所述的第一接口插座、第二接口插座、第三接口插座及第四接口插座均固定在PCB基板上。第一接口插座、第二接口插座与其中一个电池单元内阳极电极组件的第一集电极引出条、阴极电极组件的第一集电极引出条分别电连接。第三接口插座、第四接口插座与另一个电池单元内阳极电极组件的第一集电极引出条、阴极电极组件的第一集电极引出条分别电连接。两线串联插头、两线串联插座分别固定在PCB基板的两端。