[发明专利]一种甲醇燃料电池用可调节温度的双极板组件

说明书

本发明提供一种甲醇燃料电池用可调节温度的双极板组件，涉及甲醇燃料电池技术领域，包括双极板本体和热调节组件，所述双极板本体内部设有通道，横向的通道的两端通过开口与外部连通且开口处设有内螺纹，连接件包括连接杆，所述连接杆的一端设有与所述内螺纹相配合的外螺纹，另一端与导热片固定连接，所述导热片在远离连接杆的一侧设有紧固片，所述紧固片上下设置且其上开设有螺纹孔，螺纹孔内设有与之相配合的螺栓，所述热调节组件包括两个横管、两个竖管和四个连接管，本发明可以有效控制甲醇燃料电池中双极板的温度，不仅仅可以保证电堆的正常高效工作，还可以提升工作效率，产生更多电能。

技术领域

本发明涉及甲醇燃料电池技术领域，具体涉及一种甲醇燃料电池用可调节温度的双极板组件。

背景技术

直接甲醇燃料电池属于质子交换膜燃料电池(PEMFC)中之一类，直接使用甲醇水溶液或蒸汽甲醇为燃料供给来源，而不需通过甲醇、汽油及天然气的重整制氢以供发电。相较于质子交换膜燃料电池(PEMFC)，直接甲醇燃料电池(DMFC)具备低温快速启动、燃料洁净环保以及电池结构简单等特性。这使得直接甲醇燃料电池(DMFC)可能成为未来便携式电子产品应用的主流。

它直接使用甲醇而勿需预先重整，甲醇在阳极转换成二氧化碳，质子和电子，如同标准的质子交换膜燃料电池一样，质子透过质子交换膜在阴极与氧反应，电子通过外电路到达阴极，并做功。

碱性条件：2CH₄O+3O₂+4OH^-＝2CO₃^2-+6H₂O

正极：O²+4e^-+2H₂O→4OH^-

负极：CH₄O-6e^-+8OH^-→CO3^2-+6H₂O

酸性条件：2CH₄O+3O₂→2CO₂+4H₂O

正极：O₂+4e^-+4H⁺→2H₂O

负极：CH₄O-6e^-+H₂O→6H⁺+CO₂

在直接甲醇燃料电池的工作过程中，一定浓度的甲醇溶液从电池的阳极流场结构中通过，在液体的流动过程中，甲醇溶液经过阳极扩散层，至阳极催化层处被氧化。透过质子交换膜，作为反应产物的质子得以迁移到阴极一侧，电子则通过外电路由阳极向阴极传递，并在此过程中对外做功。同时，在阳极MEA中电解质的作用下，CO₂气体以气泡的形式在阳极流场内随甲醇溶液排出。在电池的阴极一侧，阴极集流板流场结构均匀分配后的空气或氧气扩散进入阴极催化层，被来自阳极的质子电化学还原，生成的水蒸气或液态形式的水与反应尾气一起离开电池的阴极流场，这种电池的期望工作温度为120℃以下一般在70-80℃，比标准的质子交换膜燃料电池略高，目前的甲醇燃料电池甲醇和空气进入后短时间内温度较低，造成电池效率不高，而且若温度太低，反应生成的水也会凝结，堵塞气体通道，电堆的性能就变差，但是如果温度太高，膜电极缺水，质子交换膜将无法正常工作甚至损坏，所以一般在工作时，需要对电堆进行温度调节，以保证电堆的正常高效工作。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种甲醇燃料电池用可调节温度的双极板组件。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：