[实用新型]燃料电池的演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池的演示装置。 

背景技术

燃料电池(FuelCell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。 

目前，燃料电池的研究已取得了许多重要成果，使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。但是在燃料电池的授课过程中，均只是在课本上的纯理论上的讲述，不能给学习者以直观的感受，虽然有一些燃料电池的试验装置可以给学习者演示，但这些燃料电池的试验装置占地面积均较大，且对环境的无尘等级要求较高，否则就无法正常工作，即使正常工作，学习者也无法近距离观察，则也就起不到直观的演示作用；而在正常的环境中，通常这些燃料电池的试验装置在演示过一次后，就很难演示第二次，即报废，使用成本较高；再者这些燃料电池的试验装置的购买费用均在千元以上，制作成本也较高。因此现有技术燃料电池的演示装置存在对环境要求较高、无法起到直观的演示作用、占地面积较大及使用和制作成本均较高的问题。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对以上现有技术的不足，提供一种对环境要求较低，可在自然环境下使用，体积较小，可给学习者以直观的演示作用及使用和制作成本均较低的燃料电池的演示装置。 

为解决上述问题，本实用新型提供一种燃料电池的演示装置，它包括基板和装有电解质溶液的容器，所述的基板上设有一对电源接线柱、双刀双掷开关、一对燃料电池接线柱、负载和一对回路接线柱，所述的一对电源接线柱分别与双刀双掷开关一端的二个接线端电连接，所述的一对燃料电池接线柱分别与双刀双掷开关中部的二个接线端电连接，所述的一对回路接线柱分别与双刀双掷开关另一端的二个接线端电连接，所述的负载串联在回路接线柱与双刀双掷开关之间的电路上；所述的容器上设有一对炭棒，所述的一对炭棒的一端均在容器的外侧，一对炭棒的另一端均在容器内的电解质溶液中，且该一对炭棒在容器外侧的端分别与一对燃料电池接线柱电连接，所述的一对回路接线柱相互之间设有连接线或经电流表电连接。 

采用以上结构后，本实用新型与现有技术相比，由于先在一对电源接线柱上接上电源，将双刀双掷开关扳到电源接线柱对应的一边，对容器内的电解质溶液电解，使得电 解质溶液中电解出氢气和氧气，电解的化学式为2H₂O+4e=2H₂+O₂，负极析出氢气的速度较快，析出的氢气一部分吸附在负极的炭棒上，而吸附在炭棒上的氢气在炭棒的作用下呈活性的氢离子状态，正极析出氧气，也有一部分氧气吸附在正极的炭棒上，同样氧气在炭棒的作用下呈活性的氧离子状态，电解一段时间后，将双刀双掷开关扳到另一边，此时容器与负载所在的电路形成回路，正极炭棒和负极炭棒上的氧离子和氢离子逆向反应，产生电子从而形成电流，则负载开始工作，可以给学习者以非常直观的感受；且使用的均是简单的电路结构，制作成本较低，体积也较小，可放置在普通的讲台上进行展示，而电解质也是普通常见的浓度在10%以下的盐溶液（如：硫酸钾或硫酸钠等）、碱溶液或酸溶液，在自然环境下即可进行操作，无特殊的环境要求，故成本较低。因此本实用新型具有对环境要求较低，可在自然环境下使用，体积较小，可给学习者以直观的演示作用及使用和制作成本均较低的特点。 

作为改进，所述的一对回路接线柱与双刀双掷开关之间的电路上设有一对用于连接电压表的电压表接线柱，则预留了电压表的接线柱后，在使用时可将电压表也插接上，使用者和观摩者均可直观的看到线路中电压的变化，使得使用者和观摩者对燃料电池的性能及机理更加直观的感受到，从而起到更好的教学效果。 

作为进一步改进，所述的一对电压表接线柱之间设有LED灯珠，所述的LED灯珠的两端分别与一对电压表接线柱电连接，该LED灯珠在线路中电压较高时，可变化不同的颜色，而当线路中电压偏低时，则不变颜色以单色发光，故LED灯珠随着电压的变化而变化，使得使用者和观摩者在线路中未接电压表时，也能直观的看到线路中电压的变化。 

作为再进一步改进，所述的一对炭棒与容器可拆式连接，所述的该一对炭棒在容器外侧的端分别与一对燃料电池接线柱也为可拆式连接,则由于这些连接均为可拆式连接，故在收藏或运输过程中，拆除这些连接后，可节约包装的空间，进而减少在收藏或运输过程中所占的空间，可减低运输成本。