一种自储氢质子交换膜燃料电池单元、电池组件以及运行方法技术

本发明专利技术属于燃料电池领域，具体涉及一种具备自储氢功能的小型便携式质子交换膜燃料电池的结构设计。其特征在于质子交换膜燃料电池单元为中空管结构，两端封闭，燃料气氢气封闭于管内部，通过一端的压力阀注入或者排出。本发明专利技术打破了传统的燃料电池将反应器和燃料氢供气系统分开的设计，将氢气储存于燃料电池管内部，只有当氢气不足后才进行补加，实现了燃料供给外部设备的离线运行。本发明专利技术系统结构简单，设计新颖，成本低，非常适合在小型便携式质子交换膜燃料电池中进行应用。

Self hydrogen storage proton exchange membrane fuel cell unit, battery assembly and operation method

The invention belongs to the field of fuel cells, in particular to the structural design of a small portable proton exchange membrane fuel cell with self-hydrogen storage function. The proton exchange membrane fuel cell is characterized in that the proton exchange membrane fuel cell unit is a hollow tube structure, the two ends are closed, the fuel gas hydrogen is closed in the inner part of the tube, and the fuel gas is injected or discharged through a pressure valve at one end. The invention breaks the traditional design that the fuel cell separates the reactor from the fuel hydrogen supply system, stores hydrogen in the inner part of the fuel cell tube, and adds the hydrogen only after the hydrogen is insufficient, thus realizing the off-line operation of the fuel supply to the external equipment. The system has simple structure, novel design and low cost, and is very suitable for application in small portable proton exchange membrane fuel cell.

【技术实现步骤摘要】
一种自储氢质子交换膜燃料电池单元、电池组件以及运行方法
本专利技术涉及一种具备自储氢功能的管式质子交换膜燃料电池，属于新能源

技术介绍
作为一种重要的电化学发电装置，燃料电池(FuelCell)由于其功率密度大、能量转换效率高、环境亲和等众多优势，成为目前最受关注，发展最快的新能源技术之一。在这其中，质子交换膜燃料电池（PEMFC）在常温下即可运行，并且发电过程中只产生纯净的水，对环境无污染，除了已经成为下一世代汽车引擎的理想解决方案外，更可为便携式设备提供电能，技术应用前景广阔，市场潜力巨大，各种各样的PEMFC产品终将渗透到社会各行各业乃至普通家庭。实际上，便携式质子交换膜燃料电池单元已经成为了燃料电池商业化应用最近期的市场。便携式质子交换膜燃料电池具有如下的特点：1）电池组小型化，可以简化水热管理的问题，因而电池结构可以大幅简化，有利于规模化生产，成本大幅降低。2）由于便携的特性，燃料电池发电模块和燃料气供应模块需集成一体化，因此，应用于大规模发电设备的燃料气供应系统如压缩钢瓶供气，管道供气不再适用，供气模块需要重新设计，适合便携使用。3）安全性要高，作为便携式应用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自储氢质子交换膜燃料电池单元，其特征在于，包括：储氢腔体（1），用于存储氢气；氢气流道（3），设于储氢腔体（1）上，用于将储氢腔体（1）内容的氢气传递至膜电极组件（2）；膜电极组件（2），设于储氢腔体（1）的壳体上，膜电极组件（2）的阳极侧通过氢气流道（3）与储氢腔体（1）连通。

【技术特征摘要】
1.一种自储氢质子交换膜燃料电池单元，其特征在于，包括：储氢腔体（1），用于存储氢气；氢气流道（3），设于储氢腔体（1）上，用于将储氢腔体（1）内容的氢气传递至膜电极组件（2）；膜电极组件（2），设于储氢腔体（1）的壳体上，膜电极组件（2）的阳极侧通过氢气流道（3）与储氢腔体（1）连通。2.根据权利要求1所述的自储氢质子交换膜燃料电池单元，其特征在于，还包括氢气充放接口（6），连接于储氢腔体（1），用于向储氢腔体（1）中供入或排出氢气；储氢腔体（1）为管状；储氢腔体（1）的长径比为1:1～50:1；氢气充放接口（6）连接于储氢腔体（1）的一端。3.根据权利要求1所述的自储氢质子交换膜燃料电池单元，其特征在于，膜电极组件（2）阳极和阴极侧分别设有阳极集流网（5）和阴极集流网（4）。4.根据权利要求1所述的自储氢质子交换膜燃料电池单元，其特征在于，所述的阳极集流网（5）和阴极集流网（4）的材质为导电材料。5.根据权利要求1所述的自储氢质子交换膜燃料电池单元，其特征在于，所述的导电材料选自镀银铜丝网、金属银、铜、铁、不锈钢网、泡沫镍或者碳纤维中的一种或几种；膜电极组件（2）上包...

【专利技术属性】
技术研发人员：周嵬，邓翔，杨广明，周浏生，邵宗平，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32