一種自呼吸式直接液體燃料電池裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種自呼吸式直接液體燃料電池裝置，屬于燃料電池技術領域。
【背景技術】
[0002]直接液體燃料電池由于具有燃料來源廣泛，便于攜帶，儲存、補充方便，體積和質量比能量高，結構簡單，無需外重整設備等特點，而在便攜電源和小型民用電源等方面具有廣闊的應用前景。被認為是最有市場化潛力和最符合便攜電子設備電池發展要求的一種燃料電池。被動式，被動式直接液體燃料電池的陽極進料和陰極氧氣進料均不采用外帶循環栗，陽極配有燃料儲存腔，燃料的供給完全依靠分子從的自主擴散；陰極氧氣的供給則完全依靠空氣中的氧氣通過濃差擴散和空氣對流等擴散傳遞形式到達陰極催化層進行電化學還原反應。因此被動式直接液體燃料電池去除了蠕動栗、空氣栗等電池輔助設備以及加熱加濕裝置，從而降低了電池本身的能量消耗，更加簡化了燃料電池系統結構，使電池系統的重量和體積更能滿足便攜式電源的要求。
[0003]但是目前自呼吸式直接液體燃料電池裝置存在以下問題:(1)由于自呼吸的方式，多數電池的設計都是單層或雙層，這就大大限制了集成電堆的拓展問題(201110220762.9) ； (2)多數電池結構設計電堆時都是平面的拓展(201110327664.5)，層疊式的結構很難實現自呼吸。
【發明內容】
[0004]本發明目的是提出一種自呼吸式直接液體燃料電池裝置，改變已有液體燃料電池裝置的結構，采用層疊式結構，可以通過拓展電池單元的個數來提高功率，使電池裝置能實現多層疊加下的自呼吸運行，又能保證單個電池的放電效率，電池裝置屬于自呼吸式直接液體燃料電池，運行狀態下無需外加動力裝置。
[0005]本發明提出的自呼吸式直接液體燃料電池裝置，包括左端蓋板、左陰極隔板、左陰極集流體、左膜電極、左陽極集流體、陽極隔板、右陽極集流體、右膜電極、右陰極集流體、右陰極隔板和右端蓋板，所述的左端蓋板、左陰極隔板、左陰極集流體、左膜電極、左陽極集流體、陽極隔板、右陽極集流體、右膜電極、右陰極集流體、右陰極隔板和右端蓋板的四角上各開有裝配孔，上端部各開有燃料槽；左端蓋板、左陰極隔板、左陰極集流體、左膜電極、左陽極集流體、陽極隔板、右陽極集流體、右膜電極、右陰極集流體、右陰極隔板和右端蓋板由左至右依次相互疊壓后使用緊固螺栓通過各自四角上的裝配孔緊固成一體；
[0006]上述的左陰極隔板和右陰極隔板的結構相同，左陰極隔板和右陰極隔板的縱向兩邊各開有橫向空氣通道，橫向空氣通道通過連通槽相連通；
[0007]上述的左陰極集流體和所述的右陰極集流體的結構相同，左陰極集流體由上部的絕緣板和下部的金屬板組成，金屬板上開有縱向通氣孔，金屬板的下端部設有正極接線柱；
[0008]上述的左膜電極的左表面涂有陰極催化劑涂層，左膜電極的右表面涂有陽極催化劑涂層；
[0009]上述的左陽極集流體和所述的右陽極集流體的結構相同，左陽極集流體和右陽極集流體的中部各開有橫向通液孔，左陽極集流體和右陽極集流體的上端部設有負極接線柱；
[0010]上述的陽極隔板由兩個陽極隔板單體組成，每個陽極隔板單體上開有導液孔，導液孔通過方形導液槽，方形導液槽與陽極隔板單體上的燃料槽相連通，兩個陽極隔板單體相合，半方形導液槽成為方形導液槽；
[0011]上述的右膜電極的右表面涂有陰極催化劑涂層，右膜電極的左表面涂有陽極催化劑涂層。
[0012]本發明提出的自呼吸式直接液體燃料電池裝置，其特點和優點為:
[0013]1、本發明電池裝置采用多層疊片技術，使得多種功能的模塊能有機的組合到一起，大大減小了電池的體積，而且結構簡單，可以靈活拆裝，可以較容易的實現拓展放大；
[0014]2、本發明電池裝置中的各部件都是采用精密數控微機械加工的方式獲得，結構加工容易實現，加工成本低，設備集成性能良好；
[0015]3、本發明電池裝置結構采用氣體和液體垂直交叉擴散的方式，實現了多層氣體擴散問題；
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明提出的自呼吸式直接液體燃料電池裝置的結構示意圖。
[0017]圖2是自呼吸式直接液體燃料電池裝置的裝配圖。
[0018]圖3是自呼吸式直接液體燃料電池裝置中陰極隔板的左面結構示意圖。
[0019]圖4是圖3所示的陰極隔板的右面結構示意圖。
[0020]圖5是自呼吸式直接液體燃料電池裝置中陰極集流體的結構示意圖。
[0021]圖6是自呼吸式直接液體燃料電池裝置中膜電極的左面結構示意圖。
[0022]圖7是圖6所示的膜電極的右面結構示意圖。
[0023]圖8是自呼吸式直接液體燃料電池裝置中陽極集流體的結構示意圖。
[0024]圖9是自呼吸式直接液體燃料電池裝置中陽極隔板值單板的結構示意圖。
[0025]圖10是圖9所示的兩個陽極隔板單板裝配成陽極隔板的示意圖。
[0026]圖11是本發明醇類燃料電池裝置的放電測試結果。
[0027]圖1?圖10中，I為左端蓋板，2為左陰極隔板，3為左陰極集流體，4為左膜電極(包括密封墊的)，5為左陽極集流體，6為陽極隔板，7為右陽極集流體，8為右膜電極(包括密封墊的)，9為右陰極集流體，10為右陰極隔板，11為右端蓋板，12為燃料槽，13為緊固螺栓，14為負極接線柱，15為正極接線柱，16為空氣通道，21為聯通槽，22為裝配孔，31為絕緣板，32為金屬集流體，33為通氣孔，41為陰極催化劑涂層；42為陽極催化劑涂層；51為通液孔，61為導液槽，62為導液孔。
[0028]具體實施方法
[0029]本發明提出的自呼吸式直接液體燃料電池裝置，其結構如圖1所示，包括左端蓋板1、左陰極隔板2、左陰極集流體3、左膜電極4、左陽極集流體5、陽極隔板6、右陽極集流體7、右膜電極8、右陰極集流體9、右陰極隔板10和右端蓋板11，所述的左端蓋板1、左陰極隔板2、左陰極集流體3、左膜電極4、左陽極集流體5、陽極隔板6、右陽極集流體7、右膜電極8、右陰極集流體9、右陰極隔板10和右端蓋板11的四角上各開有裝配孔22，上端部各開有燃料槽12 ;左端蓋板1、左陰極隔板2、左陰極集流體3、左膜電極4、左陽極集流體5、陽極隔板6、右陽極集流體7、右膜電極8、右陰極集流體9、右陰極隔板10和右端蓋板11由左至右依次相互疊壓后使用緊固螺栓13通過各自四角上的裝配孔22緊固成一體；
[0030]如圖3和圖4所示，左陰極隔板2和右陰極隔板10的縱