低温环境燃料电池电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低温环境燃料电池电源，包括燃料棒，燃料棒包括外壳，外壳中设置有相连通的第一腔室和第二腔室，第一腔室中设置有外壁带有加热元件的液体容纳盒，在低温条件下，需要使用燃料电池时，加热元件可融化液体容纳盒中的冻住的液体，使其为第二腔室中的燃料发生反应提供所需液体，反应一旦开始，就会放热，该热量可从第二腔室进入第一腔室，液体容纳盒中的液体即可继续融化流入到第二腔室中，供反应持续进行，不需要加热元件持续加热，只需反应发生最开始所需的热量即可。本实用新型专利技术提供的低温环境燃料电池电源将反应发生时产生的热量合理回收利用，既保证电池在低温环境下正常使用，又节省资源，且提高了反应效率。

Low temperature environment fuel cell power supply

The utility model discloses a low temperature fuel cell power supply, including fuel, fuel rod includes a housing, a first and a second chamber communicated with the set housing, the first chamber is arranged in the outer wall of the heating element with a liquid containing box, under low temperature conditions, require the use of fuel cell, heating elements can be melted the liquid containing the frozen liquid in the box, the second chamber of the fuel reacts to provide the required liquid reaction, once started, will heat, the heat from the second chamber into the first chamber, a liquid containing liquid in the box can continue to melt into the second chamber, for the reaction to continue, do not need to the heating element heats up, only the reaction heat required to start. Low temperature fuel cell power supply provided by the utility model for reasonable utilization of reaction heat produced when can ensure the normal use of the battery in the low temperature environment, and save resources, and improve the reaction efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及能在低温环境下正常使用且效率比较高的电池，尤其涉及一种低温环境燃料电池电源。
技术介绍
燃料电池一般是通过电催化反应将氧化剂和还原剂的化学能直接转换成电能，而质子交换膜燃料电池因其效率高、能量密度大、反应温度低、无噪音、无污染以及能在常温下工作等优点而在地面发电站和电动车等领域应用广泛。质子交换膜燃料电池电源一般包含两部分：主机和燃料棒。主机主要包括燃料电池堆、控制电路等部件；燃料棒中包括一个反应发生器，其采用的是醇类(如甲醇：CH3OH)、含氢化合物(如MgH2、LiBH4、NaBH4、NaAlH4等)，或者是其它能重整成氢气的燃料，经产氢技术制取氢气和少许水蒸气后输送至电池堆。对于固体产氢技术的燃料棒来说，需要水与燃料发生化学反应产生氢气，之后氢气再输入电池堆产生电流，因此燃料棒内部会设置有水盒，然而当电池应用于低温环境下时，燃料棒内部水盒中的水会结冰，使反应受阻，那么电池就不能正常使用，即使能勉强使用，效率也会非常低。因此设计出一种能够适用于低温环境且效率高的电池是当务之急。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种低温环境燃料电池电源，以解决现有技术中的问题，保证电池在低温环境下的正常工作。本技术提供了一种低温环境燃料电池电源，其特征在于，包括：燃料棒，所述燃料棒包括外壳，所述外壳中设置有相互分隔的多个腔室，所述多个腔室包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室相连通，且所述第一腔室中设置有液体容纳盒，所述液体容纳盒的外壁上设置有加热元件，所述第二腔室中设置有燃料。如上所述的低温环境燃料电池电源，其中，优选的是，所述多个腔室还包括第三腔室，所述第三腔室与所述第一腔室相连通，且所述第三腔室中设置有过滤系统。如上所述的低温环境燃料电池电源，其中，优选的是，所述第一腔室和所述第三腔室并列设置在所述外壳内的一侧，所述第二腔室紧邻所述第一腔室和所述第三腔室设置在所述外壳内的另一侧。如上所述的低温环境燃料电池电源，其中，优选的是，所述液体容纳盒中装有燃料发生反应所需的水。如上所述的低温环境燃料电池电源，其中，优选的是，所述加热元件为包覆在所述液体容纳盒的外壁上的电阻丝。如上所述的低温环境燃料电池电源，其中，优选的是，所述低温环境燃料电池电源的主机包括温度传感器和控制电路，所述温度传感器用于检测环境温度，当温度传感器检测到环境温度低于阈值时，控制电路控制加热元件启动对所述液体容纳盒进行加热。如上所述的低温环境燃料电池电源，其中，优选的是，所述低温环境燃料电池电源的主机还包括定时器，所述定时器控制所述加热元件加热设定时间。如上所述的低温环境燃料电池电源，其中，优选的是，所述阈值为摄氏-10度，所述设定时间为30s。本技术提供的低温环境燃料电池电源，包括燃料棒，燃料棒包括外壳，外壳中设置有第一腔室和第二腔室，且第一腔室和第二腔室相连通，第一腔室中设置有液体容纳盒，液体容纳盒外壁上设置有加热元件，在低温条件下，需要使用燃料电池时，加热元件可对液体容纳盒中的液体进行加热，使其为第二腔室中的燃料发生反应提供所需液体，反应一旦开始，就会放热，由于第一腔室和第二腔室是连通的，因此该热量可从第二腔室进入第一腔室，液体容纳盒中的液体即可继续融化流入到第二腔室中，供反应持续进行，不需要加热元件持续加热，只需反应发生最开始所需的热量即可。与现有技术中相比，本技术提供的低温环境燃料电池电源将反应发生时产生的热量合理回收利用，既保证电池在低温环境下正常使用，又节省资源，且提高了反应效率。附图说明图1为本技术实施例提供的低温环境燃料电池电源的结构示意图。附图标记说明：1-电池燃料棒2-外壳3-第一腔室4-液体容纳盒5-加热元件6-第二腔室7-燃料8-第三腔室9-过滤系统具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。图1为本技术实施例提供的低温环境燃料电池电源的结构示意图，如图1所示，本技术实施例提供了一种低温环境燃料电池电源，其包括燃料棒1，燃料棒1包括外壳2、第一腔室3和第二腔室6。其中，外壳2中设置有相互分隔的多个腔室，多个腔室包括第一腔室3和第二腔室6，且第一腔室3和第二腔室6相连通，第一腔室3中设置有液体容纳盒4，液体容纳盒4的外壁上设置有加热元件5，第二腔室6中设置有燃料7。加热元件5可为常规的一般加热器件，本实施例中的加热元件5优选为包覆在液体容纳盒4的外壁上的电阻丝。液体容纳盒4中装有水，当电池需要在温度较低的高海拔地区或是寒冷的冬天等低温环境下使用时，由于温度较低，液体容纳盒4中的水可能会被冻成冰，此时，液体容纳盒4外壁上的加热元件5可启动并对液体容纳盒4进行加热，那么液体容纳盒4中的水便会少量融化，该融化的水即可通过一管道(图中未示出)从第一腔室3中流入第二腔室6中与燃料7发生反应生成氢气使电池燃料棒开始工作，当加热元件5启动并对液体容纳盒4进行加热时，融化的水通过一管道(图中未示出)从第一腔室3中流入第二腔室6中，此时水便会和燃料7进行反应并生成氢气，水和燃料7的反应为放热反应，因而生成的氢气温度较高，且该氢气会从第二腔室6中扩散到第一腔室3中，液体容纳盒4中的其余的水在该高温氢气的作用下进一步融化，并通过一管道(图中未示出)从第一腔室3中流入第二腔室6中，那么燃料7和水蒸气即可持续反应并生成氢气，使得电池燃料棒1持续工作，不会再因为低温环境而停止工作。进一步地，多个腔室还包括第三腔室8，该第三腔室8与第一腔室3相连通，第三腔室8中设置有过滤系统9。过滤系统9主要用于过滤氢气中混合的水蒸气，由于反应生成的氢气最终要进入到电池中的主机部位，并最终进入到电池堆中，水和燃料7的反应为放热反应，因此反应过程中会有少量水蒸发形成水蒸气，该水蒸气与反应生成的氢气一起进入到电池堆中。为了保证电池堆输出功率的稳定和高效，必须将该氢气携带的水蒸气过滤掉，不过滤的话，该水蒸气会进入到电池堆中，阻挡电池堆中的相关催化反应正常进行，导致不能正常产生电流，电池的输出功率降低，因此该氢气在第一腔室3中生成之后，会先扩散到第二腔室6中为液体容纳盒4提供热量，最后再从第二腔室6中扩散到第三腔室8中，此时过滤系统9可将氢气携带的水蒸气过滤掉，经过过滤的纯净氢气进一步扩散到电池堆中。优选地，低温环境燃料电池电源的主机还包括温度传感器(图中未示出)和控制电路(图中未示出)，当温度传感器检测到环境温度低于阈值时，控制电路可以控制加热元件5启动对液体容纳盒4进行加热。因为水蒸气和燃料7一旦开始反应，便会给液体容纳盒4提供热量，所以加热元件5不必一直对液体容纳盒4进行加热，可以利用定时器控制加热元件5加热一定时间即可。例如可以将温度阈值设置为摄氏-10度，设定时间对应设置为30秒(s)。优选地，第一腔室3和第三腔室8并列设置在外壳2内的一侧，第二腔室6紧邻第一腔室3和第三腔室8设置在外壳2内的另一侧。以上依据图式所示的实施例详细说明了本技术的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本技术的较佳实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温环境燃料电池电源，其特征在于，包括：燃料棒，所述燃料棒包括外壳，所述外壳中设置有相互分隔的多个腔室，所述多个腔室包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室相连通，且所述第一腔室中设置有液体容纳盒，所述液体容纳盒的外壁上设置有加热元件，所述第二腔室中设置有燃料。

【技术特征摘要】
1.一种低温环境燃料电池电源，其特征在于，包括：燃料棒，所述燃料棒包括外壳，所述外壳中设置有相互分隔的多个腔室，所述多个腔室包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室相连通，且所述第一腔室中设置有液体容纳盒，所述液体容纳盒的外壁上设置有加热元件，所述第二腔室中设置有燃料。2.根据权利要求1所述的低温环境燃料电池电源，其特征在于：所述多个腔室还包括第三腔室，所述第三腔室与所述第一腔室相连通，且所述第三腔室中设置有过滤系统。3.根据权利要求2所述的低温环境燃料电池电源，其特征在于：所述第一腔室和所述第三腔室并列设置在所述外壳内的一侧，所述第二腔室紧邻所述第一腔室和所述第三腔室设置在所述外壳内的另一侧。4.根据权利要求3所述的低温环境燃料电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄春耿，
申请(专利权)人：北京精研通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11