[发明专利]高效燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池，尤其涉及一种高效燃料电池。

背景技术

燃料电池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，由于中间不需要经过燃烧过程，能量转化率较高，能够达到45-60％，安装方式灵活，更为重要的是环境污染少，因此逐渐被广泛应用。

现有的燃料电池一般采用燃料气体(比如氢气、甲烷等)和氧气(氧气可以采用空气代替)来参与反应发电，虽然现有的燃料电池相对于火力发电和核电(这两种发电方式的转换效率在30-40％)效率大大提高，但是现有的燃料电池的转换效率仍然较为低下，而且溶液造成未反应完的燃料气体浪费，从而造成资源的浪费。

因此，需要提出一种新的燃料电池，相对于传统的燃料电池能够大大提高电能转化率，减少燃料气体的浪费，节省资源。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高效燃料电池，相对于传统的氢氧燃料电池能够大大提高电能转化率，减少燃料气体的浪费，节省资源。

本发明提供的一种高效燃料电池，包括用于容纳电解溶液的容纳腔、阳极和阴极，所述阴极和阳极均设置于容纳腔内，所述阳极为柱状结构且内部设置有反应腔，所述阴极设置于反应腔内的一端端部，反应气体从反应腔的两端进入到反应腔内。

进一步，所述反应腔为内径由阳极的中部到两端逐渐减小的结构。

进一步，所述阴极的一端端面下沉形成沉腔，所述沉腔由底部到开口端内径逐渐减小且沉腔底部设置有为外部连通的通孔。

进一步，所述容纳腔为“回”形结构，所述容纳腔设置有空气或氧气的进气口，所述进气口位于阳极的反应腔的前端端口处。

进一步，所述燃料电池还设置有循环装置，所述循环装置包括用于使电解溶液循环运动且使空气或氧气进入到反应腔的叶轮和用于向叶轮提供动力的电机，所述叶轮设置于所述反应腔的前端端口处，所述电机设置于容纳腔外。

进一步，所述反应腔的前端部侧壁向内凸起形成环状凸起。

进一步，所述燃料电池还包括用于将燃料气体提供给阴极的空气泵，所述空气泵的出口与阴极的通孔通过一管道密封连通，所述空气泵由电机提供动力。

进一步，所述容纳腔还设置有溢流管，所述溢流管设置有溢流单向阀。

本发明的有益效果：本发明的高效燃料电池，能够大大提高电能转化率，电能的转化率能够达到70-80％，大大减少燃料气体的浪费，节省资源；而且能够有效提高单体电池的功率；并且通过循环装置的作用，能够有效防止电解溶液和电解溶液内的催化剂沉降，而且能够保证催化剂的活性，提高电池的性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，如图所示，本发明提供的一种高效燃料电池，包括用于容纳电解溶液(比如氢氧化钾溶液)的容纳腔1、阳极2和阴极3，所述阴极3和阳极2均设置于容纳腔1内，所述阳极2为柱状结构且内部设置有反应腔4，所述阴极3设置于反应腔4内的一端端部，反应气体从反应腔4的两端进入到反应腔4内，本发明的高效燃料电池，将阴极置于阳极内部反应，有效避免阴极提供的电子流失，并且在反应腔中形成高压，能够大大提高电能转化率，电能的转化率能够达到70-80％，大大减少燃料气体的浪费，节省资源，在本实施例中，以氢气作为燃料气体为例。

本实施例中，所述反应腔4为内径由阳极2的中部到两端逐渐减小的结构，为了表述方便，以图1所示的方向来进行描述，所述阴极3设置于反应腔4内前端端口处，通过上述结构，能够保证当氧气进入到反应腔后，能够进行充分的氧化反应，提高电能的转化率，并且通过将阴极置于反应腔内，能够大大减少的自由电子的流失，因而提高燃料电池的输出电流，进而提高燃料电池的功率。

本实施例中，所述阴极3的一端端面下沉形成沉腔5，所述沉腔5由底部到开口端内径逐渐减小且沉腔5底部设置有与沉腔5的外部连通的通孔6，所述阴极3以沉腔5的开口端朝向反应腔4的前端端口的方向设置，通过上述结构形成喷嘴的结构，能够使进入到沉腔的氢气进行充分反映，释放出更多的自由电子，从而提高氢气利用率以及电能的转化率，并且有助于电池的输出电流的增大，进而提高燃料电池的输出功率。