一种基于太阳能加热的生物质燃料电池制造技术

本发明专利技术提供了一种基于太阳能加热的生物质燃料电池，包括容器(1)，所述容器(1)具有用于使太阳光进入内部的采光区，所述容器(1)内设置有环状的阳极板(2)和阴极板(4)，所述阴极板(4)套在所述阳极板(2)外，且所述阳极板(2)的外壁与所述阴极板(4)的内壁之间设置有环状的质子交换膜(3)，所述质子交换膜(3)的外壁与所述容器(1)的内壁之间装有阴极电解液，所述质子交换膜(3)的内壁以内装有阳极电解液和生物质。本发明专利技术提供的生物质燃料电池结构简单，易于安装，便于推广，有利于解决因农村地区燃烧秸秆等产生的环境污染问题，并有助于缓解能源危机。

Biomass fuel cell based on solar energy heating

The present invention provides a biomass fuel cell based on solar heating, comprising a container (1), the container (1) is used to make the sunlight into the interior lighting area, the container (1) is arranged in the annular anode plate and cathode plate (2) (4), the cathode plate (4) set in the anode plate (2), and the anode plate (2) of the outer wall and the cathode plate (4) is provided with the annular membrane proton exchange between the inner wall (3), the proton exchange membrane (3) and the outer wall of the container (1) cathode with the inner wall of the electrolytic liquid, the proton exchange membrane (3) within the inner wall with anode electrolyte and biomass. The biomass fuel cell provided by the invention has the advantages of simple structure, easy installation and easy popularization, and is favorable for solving the environmental pollution problems caused by burning straw in the rural areas, and also helps to alleviate the energy crisis.

【技术实现步骤摘要】
一种基于太阳能加热的生物质燃料电池
本专利技术涉及燃料电池
，特别是涉及一种基于太阳能加热的生物质燃料电池。
技术介绍
我国生物质资源丰富，能源化利用潜力大，全国可作为能源利用的农作物秸秆及农产品加工剩余物、林业剩余物和能源作物、生活垃圾与有机废弃物等生物质资源总量每年约4.6亿吨标准煤。近年来，许多农村地区将秸秆直接燃烧，给周边环境造成了恶劣的影响。因此，如何有效地开发、利用生物质能，以缓解能源危机及解决因农村地区燃烧秸秆等产生的环境污染问题，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于太阳能加热的生物质燃料电池，该生物质燃料电池结构简单，易于安装，便于推广，有利于解决因农村地区燃烧秸秆等产生的环境污染问题，并有助于缓解能源危机。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于太阳能加热的生物质燃料电池，包括：容器，所述容器具有用于使太阳光进入内部的采光区；位于所述容器内的阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板为环状体，所述阴极板套在所述阳极板外，且所述阳极板的外壁与所述阴极板的内壁之间设置有环状的质子交换膜，所述质子交换膜的外壁与所述容器的内壁之间装有阴极电解液，所述质子交换膜的内壁以内装有阳极电解液和生物质。优选地，在上述生物质燃料电池中，还包括位于所述阳极板的内壁以内的搅拌器。优选地，在上述生物质燃料电池中，还包括回流盖，所述回流盖位于所述质子交换膜的内壁以内的上方，所述搅拌器的一端贯穿所述回流盖。优选地，在上述生物质燃料电池中，所述回流盖开设有透气孔。优选地，在上述生物质燃料电池中，所述阳极板和/或所述阴极板的材质为石墨。优选地，在上述生物质燃料电池中，所述阳极板和所述阴极板具有流道，所述流道呈蛇形弯曲状。优选地，在上述生物质燃料电池中，所述阳极板具有由金属导体制成的阳极连接头，所述阴极板具有由金属导体制成的阴极连接头。优选地，在上述生物质燃料电池中，所述生物质为甘蔗渣或葡萄糖，所述阳极电解液包含三氯化铁，所述阴极电解液包含杂多酸或氧化钒。优选地，在上述生物质燃料电池中，还包括位于所述容器底部位置的第一排流管和第二排流管，所述第一排流管的一端位于所述阳极板的内壁以内，另一端伸出所述容器；所述第二排流管的一端位于所述阴极板的外壁与所述容器的内壁之间，另一端伸出所述容器。优选地，在上述生物质燃料电池中，还包括箱体，所述容器位于所述箱体内，且所述箱体的内壁与所述容器之间填充有相变材料。根据上述技术方案可知，本专利技术提供的基于太阳能加热的生物质燃料电池中，环状的阳极板和阴极板位于容器内，阴极板套在阳极板外，且阳极板和阴极板之间设置有质子交换膜，质子交换膜的外壁与容器的内壁之间装有阴极电解液，质子交换膜的内壁以内装有阳极电解液和生物质，而容器具有用于使太阳光进入内部的采光区，因此，该生物质燃料电池能够利用太阳能为农作物秸秆等燃料提供加热条件，发电耗能较低，更加节能环保，有利于解决因农村地区燃烧秸秆等产生的环境污染问题，并有助于缓解能源危机。而且，该生物质燃料电池结构简单，易于安装，便于推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种基于太阳能加热的生物质燃料电池的示意图；图2是本专利技术实施例提供的生物质燃料电池的剖视图；图3是本专利技术实施例提供的生物质燃料电池的布置示意图。图中标记为：1、容器；2、阳极板；21、阳极连接头；3、质子交换膜；4、阴极板；41、阴极连接头；5、搅拌器；6、回流盖；61、透气孔；7、第一排流管；8、第二排流管；10、固定座；11、第一转动架；12、第二转动架；13、聚光玻璃片。具体实施方式为了便于理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。参见图1和图2，图1是本专利技术实施例提供的一种基于太阳能加热的生物质燃料电池的示意图，图2是本专利技术实施例提供的生物质燃料电池的剖视图。本专利技术实施例提供的基于太阳能加热的生物质燃料电池包括容器1、阳极板2和阴极板4，其中，容器1具有用于使太阳光进入内部的采光区；阳极板2和阴极板4位于容器1内，阳极板2和阴极板4为环状体，阴极板4套在阳极板2外，且阳极板2的外壁与阴极板4的内壁之间设置有环状的质子交换膜3，质子交换膜3的外壁与容器1的内壁之间装有阴极电解液，质子交换膜3的内壁以内装有阳极电解液和生物质。本专利技术提供的基于太阳能加热的生物质燃料电池中，环状的阳极板2和阴极板4位于容器1内，阴极板4套在阳极板2外，且阳极板2和阴极板4之间设置有质子交换膜3，质子交换膜3的外壁与容器1的内壁之间装有阴极电解液，质子交换膜3的内壁以内装有阳极电解液和生物质，而容器1具有用于使太阳光进入内部的采光区，因此，该生物质燃料电池能够利用太阳能为农作物秸秆等燃料提供加热条件，发电耗能较低，更加节能环保，有利于解决因农村地区燃烧秸秆等产生的环境污染问题，并有助于缓解能源危机。而且，该生物质燃料电池结构简单，易于安装，便于推广。容器1可以为圆柱形，阳极板2和阴极板4可以为圆环形。为了提高发电效率，本实施例中，生物质燃料电池还包括位于阳极板2的内壁以内的搅拌器5，如图1所示。为了尽量避免阳极电解液因蒸发而损耗，可以在质子交换膜3的内壁以内的上方设置回流盖6，如图1和图2所示，搅拌器5的一端贯穿回流盖6，回流盖6开设有透气孔61，透气孔61可释放生物质加热而释放的二氧化碳气体。具体实际应用中，阳极板2和/或阴极板4的材质可以为石墨。本实施例中，阳极板2和阴极板4均为石墨，而且，阳极板2具有由金属导体制成的阳极连接头21，阴极板4具有由金属导体制成的阴极连接头41。为了与电解液充分接触，阳极板2和阴极板4均具有呈蛇形弯曲状的流道。当然，流道也可以为其他形状。质子交换膜3可以采用全氟磺酸隔膜，例如Nafion115膜。为了便于更换电解液，在容器1底部位置设置有第一排流管7和第二排流管8，第一排流管7的一端位于阳极板2的内壁以内，另一端伸出容器1；第二排流管8的一端位于阴极板4的外壁与容器1的内壁之间，另一端伸出容器1。本实施例中，生物质为甘蔗渣或葡萄糖，阳极电解液包含三氯化铁，阴极电解液包含杂多酸或氧化钒，例如，阴极电解液可以包含高价态杂多酸H12P3Mo18V7O85,具体实际应用中，可以通过向阴极电解液内通入空气的方法使低价态杂多酸转变回高价态杂多酸，从而保证阴极电解液的循环再生以及生物质燃料电池的输电稳态，为此，可以设置配套的氧气供给装置。为了实现容器1的采光区结构，可以将容器1的顶部设计为敞口，或者，将容器1的全部或局部(如顶部)设计为透明的。另外，为了减少热量散失，可以在容器1的内壁设置有隔热保温层，还可以设置用于盛装容器1的箱体，并在箱体的内壁与容器1之间填充相变材料。相变材料可以采用石蜡、硫化铜和二氧化硅的混合物，石蜡作为相变储能材料，具有高储能性优点；二氧化硅具有吸附性，可吸附石蜡，防止温度过高熔化；硫化铜具有良好的光热转换作用，可较高效率吸收转化太阳能。当然，在其他具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于太阳能加热的生物质燃料电池，其特征在于，包括：容器(1)，所述容器(1)具有用于使太阳光进入内部的采光区；位于所述容器(1)内的阳极板(2)和阴极板(4)，所述阳极板(2)和所述阴极板(4)为环状体，所述阴极板(4)套在所述阳极板(2)外，且所述阳极板(2)的外壁与所述阴极板(4)的内壁之间设置有环状的质子交换膜(3)，所述质子交换膜(3)的外壁与所述容器(1)的内壁之间装有阴极电解液，所述质子交换膜(3)的内壁以内装有阳极电解液和生物质。

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能加热的生物质燃料电池，其特征在于，包括：容器(1)，所述容器(1)具有用于使太阳光进入内部的采光区；位于所述容器(1)内的阳极板(2)和阴极板(4)，所述阳极板(2)和所述阴极板(4)为环状体，所述阴极板(4)套在所述阳极板(2)外，且所述阳极板(2)的外壁与所述阴极板(4)的内壁之间设置有环状的质子交换膜(3)，所述质子交换膜(3)的外壁与所述容器(1)的内壁之间装有阴极电解液，所述质子交换膜(3)的内壁以内装有阳极电解液和生物质。2.根据权利要求1所述的生物质燃料电池，其特征在于，还包括位于所述阳极板(2)的内壁以内的搅拌器(5)。3.根据权利要求2所述的生物质燃料电池，其特征在于，还包括回流盖(6)，所述回流盖(6)位于所述质子交换膜(3)的内壁以内的上方，所述搅拌器(5)的一端贯穿所述回流盖(6)。4.根据权利要求3所述的生物质燃料电池，其特征在于，所述回流盖(6)开设有透气孔(61)。5.根据权利要求1所述的生物质燃料电池，其特征在于，所述阳极板(2)和/或所述阴极板(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋汐，谢上子，黄金，王海，陈木生，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44