燃料电池胞制造技术

公开了一种燃料电池胞，包括外壳(12)和在外壳中的电极组件，电极组件包括多孔基板(36)、在基板的一侧上的第一和第二电极(46、48)，在基板的另一侧上提供了第三和第四电极(60、62)。每个电极包括极耳(36、38、42和44)，通过该极耳可以电连接到该电极。外壳中有电解质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用作燃料电池胞和氢气发生器的混合结构，并且其还可用作蓄电池。
技术介绍
与传统的热カ发动机相比，作为将氢气和含碳的或矿物燃料转换成电的潜在更高效并且更少污染的装置，对于燃料电池胞的兴趣已经超过了 150年。对于使用燃料电池胞生成公用电源并用于驱动电动车辆的研究已经经过了相当长的时间段，但是进展缓慢。近来在燃料电池胞技术方面的发展重新激发了对用于这些应用以及新应用的这样的电池胞的兴趣。当传统的燃料电池胞的端子连接到外部电源，该燃料电池胞释放出氢气和氧气。 可以反过来操作这样的电池胞以向其提供氢气和氧气(其可以为大气空气中氧气)。随后， 它生成以跨端子的电压形式呈现的电能。在传统的商用燃料电池胞中，供应电能从而生成氢气和氧气，与供应氢气和氧气从而生成电能发生在不同的时间。两个模式不能同时操作。来自燃料电池胞的电流取决于多个因素，氢气消耗的速度是ー个重要的因素。氢气和氧气流经的沟道的构造也影响到反应的速度，根据该反应产生电子流。其中电解质(其可以是水)被水解的电池胞也是已知的，这些电池胞产生氢气和氧气。作为电解必然产物的氢气被收集并存储。氧气的量较少，并且往往允许其直接逸出到大气中。具有正极板和负极板并且以化学形态存储电的许多类型的电化学电池胞是已知的并且被广泛使用。如上所述，ー些电池胞由于在其中发生可逆反应的优点，既可以用作氢气发生器， 也可以用作电发生器。供应氢气以及氧气或大气空气引起电的产生，換言之，该电池胞用作燃料电池胞。跨电池胞的端子连接直流源引起在电解质中发生电解，因而生成氢气和氧气。本专利技术提供了ー种燃料电池胞，在该燃料电池胞中，供应电能从而生成氢气和氧气，与生成可以馈送至能耗设备的电能同时发生。在此公开的另ー专利技术构思是这些结构(燃料电池胞、电解电池胞和电化学蓄电池胞)可以在构造上組合，这引起超过单个结构的显著优点。本专利技术扩展到与直流源连接的电解电池胞，以使它们产生氢气和氧气，但是它们也具有从其中获取电能的端子。根据本专利技术，具有电化学存储能力的燃料电池胞也是可能的。还可以根据本专利技术构造用作燃料电池胞、电解电池胞和蓄电池的结构。
技术实现思路
根据本专利技术的ー个方面，提供了ー种燃料电池胞，包括外壳和在该外壳中的电极3组件，该电极组件包括多孔基板、在该基板的一侧上的第一电极、在该基板的该一侧上的第二电极、在该基板的另一侧上的第三电极、在该基板的该另一侧上的第四电极、以及该外壳中的电解质，每个电极包括极耳，通过该极耳可以电连接到该电极。本专利技术还提供了一种装置，包括如在前述段落中限定的燃料电池胞、跨第一和第三端子连接的电流源和跨第二和第四端子连接的能耗设备。在基板的每一侧上提供多于两个电极，以使多于一个电流源可以连接到电池胞，并且多于一个能耗设备连接到电池胞。根据本专利技术的装置具有通过电解质从第一电极流向第三电极的电流，同时在第二和第四端子从该装置获取电能以驱动该能耗设备。根据本专利技术的另一方面，提供了一种结构，其包括第一和第二导电板，其浸入在电解质中，该第一和第二导电板中具有一定量的孔以增加它们的表面面积并且具有用于连接到直流电流源的极耳，从而该板之间的电流流动使电解质离解，使得释放氢气和氧气；该结构还包括第三和第四导电板，其在该第一和第二导电板之间并通过气体渗透膜彼此分离而且与该第一和第二板分离，该第三和第四板具有与能耗设备连接的极耳，在使用中，当氢气和氧气渗透经过该板和膜以在第三板上再化合时，出现通过该设备的电子流。该第一和第二板每一个可以包括两个金属板，其形成板基板并且通过电绝缘网状物分离，第一板的基板和网状物涂有电化学活性正极材料，而第二板的基板和网状物涂有电化学活性负极材料，每个基板具有极耳，第一和第二板构成电蓄电池。在又一形式中，第一板和第三板之间存在电绝缘网状物，并且第二和第四板之间存在又一电绝缘网状物，第一和第三板以及其间的网状物涂有电化学活性正极材料以形成复合板，并且第二和第四板以及其间的网状物涂有电化学活性负极材料以形成又一复合板，复合板通过气体渗透膜分离。板和膜可以是矩形形式。该结构可以包含在外壳中，该外壳具有沿每个侧壁的内面向下延伸并横跨该外壳的底部的顶面的凹槽，该结构以气密或液密的方式适配进该凹槽中。该结构的每一侧上存在间隔。其中具有孔的顶盖用于密闭该外壳。在另一实施例中，每个板和膜是长条带的形式，该结构被卷绕并包含在圆柱外壳中。根据本专利技术的又一方面，提供了一种装置，其包括如上限定的结构、跨第三和第四板的极耳连接的能耗设备、和跨第一和第二板的极耳连接的直流电流源。附图说明为了更好地理解本专利技术，并示出如何实现本专利技术，现将以示例的方式参考附图，其中图1是示出根据本专利技术的燃料电池胞的构件的示图；图2是部分组装的燃料电池胞的示图；图3是完全组装的燃料电池胞的示图；图4概略地图示了可用作燃料电池胞或氢气发生器的电池胞的单个构件；图5概略地图示了混合电池和燃料电池胞的构件；图6示出彼此并列的图5的构件；图7是外部外壳中的图5和6的构件的示图；图8概略地图示了又一混合电池和燃料电池胞的构件；图9图示了圆柱状混合燃料电池胞和电池；以及图10图示了本专利技术的又一实施例。具体实施例方式图示的燃料电池胞标示为10，并包括外壳12，外壳12包括两个伸长的侧壁14、两个狭窄的端壁16和底座18。垂直凹槽20在每个端壁16的内面的全高度上延伸。外壳12的顶盖22具有4个狭缝M和与狭缝M交替的3组孔沈、观和30。端壁16中的凹槽20继续延伸跨过底座16的上表面以及顶盖22的下侧。顶盖的上表面中的凹槽标示为32。附图标记34标示了燃料电池胞的电极组件。组件34包括基板36，其为多孔的以使外壳12中的电解质可以从一侧渗透到另一侧。基板36是诸如聚乙烯的材料以使其用作电绝缘体。基板形成有4个向上突出的极耳38、40、42和44。诸如铅的导电金属的两个轨道46、48设置在基板36的可见面上。轨道46在极耳38的可见面上开始，并且具有沿基板34的左手边缘向下延伸的部分50，和横跨基板36的底部边缘延伸的另一部分46、52。一系列的隔开的条带M从部分52向上延伸。轨道48在极耳40上开始并且包括横跨基板的顶部边缘延伸的部分56，和从轨道部分56向下延伸的一系列条带58。条带M和58彼此交替并且彼此隔开。轨道46和48构成两个电极。在基板的可见面上的轨道46、48的布置在不可见的面上重复。这些轨道的一个在极耳42而另一个在极耳44上开始。这些轨道仅在极耳42和44上的那些部分是可见的并且标示为60和62。电极组件34滑入凹槽20 (见图幻而极耳38、40、42和44从外壳12中突出。该外壳中装满电解质并且顶盖22被压下，以使极耳穿过狭缝M突出在顶盖22上(见图幻。电极组件的下边缘处于底座18中的凹槽中，并且组件的上边缘处于顶盖22中的凹槽32中。轨道46、48在极耳上的部分是可及的，并具有到其上的电连接。电流源连接到可见轨道46、48中的一个的极耳，并连接到基板另一侧上的轨道中的一个的极耳。能耗设备连接到轨道46、48的另一个极耳并且连接到基板另一侧上的轨道的另一个极耳。更具体地，充电电源可以连接在极耳38上的轨道46的部分和极耳44上的轨道的部分之间。能耗设备可以跨极耳40上的轨道48的部分和在极耳4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：扬·彼得鲁斯·休曼，
申请(专利权)人：莫西德矿业私人有限公司，
类型：发明
国别省市：