[发明专利]一种无泄漏、无方向性燃料电池用燃料罐

说明书

一种无泄漏、无方向性燃料电池用燃料罐，包括罐体、内胆和接头。罐体起支撑、保护内胆的作用，在罐体出口处与内胆实现密封连接。内胆起盛装燃料的作用，采用弹性材料或者柔性薄膜材料制成。内胆具有可变容积的能力，用于在内部燃料增加或者减少时保证内部与外部的气压平衡。接头是一种带有截止阀功能的起连接内胆燃料腔与外部管路的作用的接口。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，具体地说是一种无泄漏、无方向性燃料电池用燃料罐。适用于微重力运行环境或对燃料罐液体泄漏量有高要求的场合。

背景技术

燃料电池是将燃料中的化学能直接转化为电能的一种化学反应装置。燃料电池不受卡诺循环的限制，具有远大于内燃机效率的特点，且反应产物主要为水和二氧化碳，是环境友好的绿色能源，被认为是未来理想的发电装置，在交通、通讯、军事、航天等方面具有广阔的应用前景。

液体燃料电池是一种采用液体燃料的发电装置，典型的如直接甲醇燃料电池(DMFC)。相较于气体供料的燃料电池系统(氢氧燃料电池等)来说，液体燃料电池系统的燃料罐在工作时，随着燃料减少内部会产生真空，当真空达到一定值后会造成供料困难。因此，需要用一段平衡管连接燃料罐内腔和外部大气来实现气压平衡。但是引入平衡管，一方面，对于要求无方向性使用的小型、异形燃料罐来说有很大的技术困难；另一方面，会造成液体燃料的泄漏，进而引发安全问题。当前，还没有在燃料电池实现无泄漏、无方向性燃料罐的技术。

发明内容

一种无泄漏、无方向性燃料电池用燃料罐，包括密闭的中空刚性罐体1，罐体1上端开设有出液口2，于罐体1内设有一上端开口下端密闭的柔性材料或弹性材料的筒状内胆3，内胆3上开口端与罐体1上部的内壁面密闭连接，且出液口2位于内胆3上开口端所围绕的区域内。

罐体1外部的出液口2处设有带有截止阀功能的接头4。

罐体1底部根据需要设有气压平衡口5。

所述刚性罐体的材料为金属材料或硬塑材料；

所述柔性材料或弹性材料为塑料、橡胶或防水布；

所述弹性材料为PE、PP等薄膜。

罐体的出液口2经阀门通过管路与进料泵连接。

本发明的燃料罐主要由罐体、内胆和接头组成。

外罐体具有一定强度用于保护和支撑内胆，根据使用条件可选择由金属、非金属或复合材料制成。

内胆与罐体在罐体出口处实现密封连接。

内胆内部存储燃料，无气体或只有少量气体存在。

内胆采用耐燃料腐蚀的材料制成且具有一定的强度，内胆根据使用需要可选择弹性材料和柔性薄膜材料。

接头是一种带有截止阀功能的起连接内胆燃料腔与外部管路的作用的接口。

该方案根据使用条件可选择罐体底部是否留有气压平衡口与大气连通。

该燃料罐也可用于某些燃料电池启动前的缓冲溶液的存储，比如DMFC系统。

本发明具有以下有益效果及优点

1.采用了全封闭设计，除了在使用和灌装时接头处会留有非常少量(数量多少取决于接头的选用)的燃料外，实现了零泄漏的目标；

2.无论是封闭压缩气还是连通大气的燃料罐，内胆的可变形性使得在内部燃料不断抽取过程中，避免内部产生真空而造成燃料无法继续抽取；

3.可以实现任意方向的供料目的。

附图说明

图1是本发明的结构组成图之一；

图2是本发明的结构组成图之二。