一种双向可逆燃料电池系统技术方案

本发明专利技术涉及一种双向可逆燃料电池系统，该系统包括可逆燃料电池模块、氢气储存模块、氧气储存模块、储水模块以及电源转换模块，可逆燃料电池模块包括多个相互串联的单电池，单电池包括双流道氧气侧极板、氢气侧极板以及膜电极组件。与现有技术相比，本发明专利技术双流道氧气侧极板采用双排并行的流道和定向微通道结构，实现堆内水气分离；气体扩散层采用电激励动态切换有序孔道结构，实现水传输的动态可控；催化剂以IrOx化合物为基础，将高氧还原Pt负载在颗粒结构IrOx/SrIrO3上，实现高稳定的氧还原‑氧析出双效催化，真正达到发电模式与电解模式兼顾，可实现堆内水传输可控，提高了可逆系统的反应效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种双向可逆燃料电池系统
本专利技术属于燃料电池
，涉及一种双向可逆燃料电池系统。
技术介绍
21世纪是能源变迁与环境保护的世纪，以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的传统不可再生资源，不仅因日渐枯竭而储量不断减少，而且还造成了严重的环境污染，人类正面临着日益严峻的能源危机和环境污染，亟需一种能量转化效率高、环境友好的替代能源。氢能作为公认的可再生清洁能源，被誉为21世纪最具发展前景的替代能源，其开发利用技术得到世界范围的关注。其中，燃料电池(FuelCell，FC)作为一种将化学能直接转化成电能的新型能源装置，具有能量密度高、环境友好、启动快、工作温度低等优势，有望在交通工具、航空航天、电子设备、工作电站等诸多领域得到广泛应用。电解电池(WaterElectrolysis，WE)是将电能转化为化学能的一种装置，可用于电能的化学方式储存。可再生燃料电池(UnitizedRegenerativeFuelCell，URFC)兼顾燃料电池(FC)和电解电池(WE)的功能，当执行FC功能时，氧电极O2+4H++4e→2H2O，氢电极H2－2e→2H+，氢气和氧气发生电化学反应生成水，并对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，该系统包括可逆燃料电池模块(1)、分别与可逆燃料电池模块(1)相连通的氢气储存模块(2)、氧气储存模块(3)、储水模块(4)以及与可逆燃料电池模块(1)电连接的电源转换模块(5)，所述的可逆燃料电池模块(1)包括多个相互串联的单电池(6)，所述的单电池(6)包括分别与氧气储存模块(3)及储水模块(4)相连通的双流道氧气侧极板、与氢气储存模块(2)相连通的氢气侧极板以及设置在双流道氧气侧极板与氢气侧极板之间的膜电极组件。

【技术特征摘要】
1.一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，该系统包括可逆燃料电池模块(1)、分别与可逆燃料电池模块(1)相连通的氢气储存模块(2)、氧气储存模块(3)、储水模块(4)以及与可逆燃料电池模块(1)电连接的电源转换模块(5)，所述的可逆燃料电池模块(1)包括多个相互串联的单电池(6)，所述的单电池(6)包括分别与氧气储存模块(3)及储水模块(4)相连通的双流道氧气侧极板、与氢气储存模块(2)相连通的氢气侧极板以及设置在双流道氧气侧极板与氢气侧极板之间的膜电极组件。2.根据权利要求1所述的一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，所述的双流道氧气侧极板包括氧气侧极板基体(7)以及开设在氧气侧极板基体(7)内的双流道，该双流道包括开设在氧气侧极板基体(7)内并与氧气储存模块(3)相连通的氧气流道(8)、开设在氧气侧极板基体(7)内并与储水模块(4)相连通的水流道(9)以及设置在氧气流道(8)与水流道(9)之间的微细管道(10)，所述的氧气流道(8)通过微细管道(10)与水流道(9)相连通。3.根据权利要求1所述的一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，所述的膜电极组件包括设置在双流道氧气侧极板与氢气侧极板之间的质子交换膜，该质子交换膜与双流道氧气侧极板之间设有气体扩散层(11)及催化剂层(12)，所述的气体扩散层(11)与双流道氧气侧极板相贴合，所述的催化剂层(12)与质子交换膜相贴合。4.根据权利要求3所述的一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，所述的气体扩散层(11)上均匀开设有多个孔洞，所述的孔洞的内壁上设有电活性聚合物薄膜。5.根据权利要求4所述的一种双向可逆燃料电池系统，其特征在于，所述的电活性聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱殿凯，彭林法，邵恒，易培云，来新民，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31