[发明专利]燃料电池组

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池组，尤其涉及一种能够利用太阳能的燃料电池 组。

背景技术

燃料电池是一种电化学发电装置，其将燃料及氧化剂转化为电能并产生 反应产物。燃料电池具有能量转换效率高、环境污染小、适用广、无噪音及 连续工作等优点，广泛应用于军事、国防及民用的电力、交通、通信等多种 领域。

燃料电池通常可分为碱性燃料电池、固态氧化物燃料电池以及质子交换 膜燃料电池等。其中，质子交换膜燃料电池近年来发展迅速，越来越受到重 视。其单体结构大体包括由阳极、阴极和质子交换膜(Proton Exchange  Membrane)组成的膜电极组(Membrane Electrode Assembly，简称MEA)。实际 应用的燃料电池，通常是将多个燃料电池单体以串联方式层叠组合成燃料电 池组，以获得足够发电功率。燃料电池单体组中，相邻电池单体可共享一电 极板，该共享的电极板被称作双极板。将双极板与膜电极组交替叠合，再经 前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢即组装成燃料电池组。

膜电极组是电池单元的核心部件，燃料气体(氢气或甲醇)及氧化剂(纯氧 或含氧气的空气)在此发生电化学反应，释放电子并产生水。膜电极组一般 是由一张质子交换膜、分别夹在质子交换膜的两表面的两片多孔性导电层 (分别为阳极与阴极)组成。质子交换膜是由质子传导材料制成，现有技术中 有采用例如全氟磺酸型膜、聚苯乙烯磺酸型膜、聚三氟苯乙烯磺酸型膜、酚 醛树脂磺酸型膜、碳氢化合物膜、高尔膜等作为质子交换膜。多孔性导电层 一般是由导电材料制成，例如碳纸(Carbon Paper)，其至少一表面具有多孔结 构的衬底，并在该多孔结构的衬底上形成有电催化层(Electrocatalyst Layer)。 现有技术中，催化剂通常为贵金属，包括铂、金、钌或其合金等。

双极板一般是由导电材料制成，例如石墨、复合碳材或金属基材。端板 的材料亦为金属基材。

目前，燃料电池中燃料的反应效率不高，尤其是甲醇燃料的反应效率更 低。且双极板和端板均为非透光材料，无法有效利用太阳能来提高燃料的分 解效率。如何使燃料分解反应效率增加是电池能否正常运转并发挥最高效能 之关键因素。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种燃料反应效率较高的燃料电池组。

一种燃料电池组，其包括：两端板；一位于所述两端板之间的两个双极 板；一位于所述两个双极板之间的膜电极组，所述膜电极组包括一催化剂层， 所述催化剂为包括有光触媒和贵金属的复合催化剂，所述光触媒的含量占复 合催化剂总重量的30％至35％，所述贵金属的含量占复合催化剂总重量的 65％至70％，所述端板与所述双极板的材料均为透光性材料。

相较于现有技术，所述的燃料电池组的催化剂层包括有光触媒成分，且 所述端板与所述双极板的材料均为透光性材料，光触媒可吸收透过所述端板 与所述双极板的太阳光中的紫外线，生成具有强氧化分解能力的氢氧自由基 (·OH)，从而加速燃料的分解效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的燃料电池的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的双极板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明实施例提供一种燃料电池组100，所述燃料电池组 100包括两端板20、一位于所述两端板20之间的两双极板60、一位于所述 两双极板60之间的膜电极组40及一浓度感测器80。

所述膜电极组40包括质子交换膜42以及分别位于质子交换膜42两侧 的阳极44与阴极46。阳极44与阴极46均包括一气体扩散层47及与质子交 换膜42相接触的催化剂层48。所述质子交换膜42可选自全氟磺酸型膜、聚 苯乙烯磺酸型膜、聚三氟苯乙烯磺酸型膜、酚醛树脂磺酸型膜、碳氢化合物 膜等。本实施例中，选用全氟磺酸型膜。