[发明专利]基于多孔金属纤维板的自呼吸直接甲醇燃料电池单体

权利要求书

1.一种基于多孔金属纤维板的自呼吸直接甲醇燃料电池单体，包括阳极燃料腔、电池工作单元和阴极开放式端板；电池工作单元包括阳极集电板、膜电极和阴极集电板；膜电极的两侧分别设有阳极集电板和阴极集电板；阳极燃料腔和阴极开放式端板作为电池壳体分别位于阳极集电板和阴极集电板的外侧；在膜电极与阳极集电板和阴极集电板之间，阳极集电板与阳极燃料腔之间，以及阴极集电板和阴极开放式端板之间分别设有密封垫圈；其特征在于：在阳极集电板中部设有多孔金属纤维板，所述多孔金属纤维板由直径为20-200μm的铜金属纤维烧结而成，孔隙率为70％-90％，渗透率为10^-12m²-10^-9m²，平均孔径为50μm-500μm，厚度0.5mm-5mm。

2.根据权利要求1所述的基于多孔金属纤维板的自呼吸直接甲醇燃料电池单体，其特征在于：所述多孔金属纤维板嵌于阳极集电板中部左侧或右侧空腔的槽内。

3.根据权利要求1所述的基于多孔金属纤维板的自呼吸直接甲醇燃料电池单体，其特征在于：所述多孔金属纤维板嵌于阳极燃料腔开口侧增设的槽内。

4.根据权利要求1所述的基于多孔金属纤维板的自呼吸直接甲醇燃料电池单体，其特征在于：所述多孔金属纤维板的制备方法为：通过切削法将铜金属原材料制成直径为20μm-200μm的连续型纤维丝，再将制成的金属纤维剪裁成10mm-20mm长的纤维段，然后，将松散的纤维段铺置于制备多孔金属纤维板的模具中，模具的空腔结构与多孔金属纤维板形状相同；采用逐层平铺法保证纤维及其构建的空隙分布均匀，模具经组装后便可置于氮气气氛保护烧结炉内进行烧结，烧结温度为800℃-950℃、烧结时间为30min-90min。

5.根据权利要求1所述的基于多孔金属纤维板的自呼吸直接甲醇燃料电池单体，其特征在于：所述阳极燃料腔和阴极开放式端板为耐液体燃料甲醇腐蚀的有机玻璃制成。

6.根据权利要求1所述的基于多孔金属纤维板的自呼吸直接甲醇燃料电池单体，其特征在于：所述阳极集电板和阴极集电板是由石墨板或具有耐腐蚀性和导电性的金属材料制成，阳极集电板和阴极集电板上加工有孔阵列或栅阵列通道，开孔区域形状和有效面积与膜电极的形状和有效面积相同。

7.根据权利要求1所述的基于多孔金属纤维板的自呼吸直接甲醇燃料电池单体，其特征在于：所述膜电极的扩散层采用碳纸或碳布作为支撑层，阳极侧经过亲水处理，阴极侧经过疏水处理。