[实用新型]一种用于燃料电池中的氢气发生装置

说明书

本实用新型提供了一种用于燃料电池中的氢气发生装置，属于燃料电池技术领域。它解决了现有技术中氢气制备反应不能实现随用随停的问题。本用于燃料电池中的氢气发生装置包括供水槽和反应釜，反应釜内设有用于放置制氢剂的反应器，供水槽通过管道接入反应釜，氢气发生装置还包括气压罐和氢气缓存罐，气压罐通过单向阀与供水槽连通，反应釜通过排气阀与氢气缓存罐连通，管道设置在反应器周围，管道上具有若干朝向反应器的喷嘴。该用于燃料电池中的氢气发生装置结构简单，使用方便，有效解决氢气反应不能即用即停的问题。

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，特别涉及一种用于燃料电池中的氢气发生装置。

背景技术

燃料电池(Fuel Cel l)是一种使用燃料进行化学反应产生电力的供电装置，最常见的是以氢氧为燃料的质子交换膜燃料电池。氢燃料是一种无污染、零排放的清洁新能源，在当今世界，环境污染与能源短缺已成为阻碍经济发展和人类社会进步的首要问题，燃料电池的开发可有效缓解当下全球面临的能源和环境污染危机。而在诸多种类的燃料电池中，质子交换膜燃料电池的能量转化率很高，可以达到70％～80％，并且其还具有在室温快速启动、无电解液流失、寿命长、比功率和比能量高等特点，故其在能源领域具有极大的应用前景。

目前，质子燃料电池的燃料氢气主要采用碳纤维瓶或者钢瓶储存后再使用，存在长期放置过程中氢气泄露现象，使得氢气储存成本极高，且容易发生爆炸等危险，因此，与高压氢瓶和低温液氢等储氢方式相比，实用型移动氢源系统凸显了显著的发展优势。其中，铝基、镁基、硼氢化物等高能活化材料极易在水中发生水解反应并放出氢气，现已有技术将其作为制氢剂为燃料电池提供氢源。

如中国专利一种自带氢气发生装置的高分子氢能燃料电池系统【公告号CN102364740A】公开了如下方案：自带氢气发生装置的高分子氢能燃料电池系统包括氢气发生装置以及高分子氢能燃料电池发电系统，所述的氢气发生装置包括反应釜上盖、外壳、密封垫、内部出气口接头、密封圈、限位压片、螺塞、输气管、压力释放阀、水过滤器、螺旋管、过滤器、球阀、外接氢气接口、调压阀、阻火器、流量计，所述的高分子氢能燃料电池发电系统包括燃料电池、蓄电池组、AC/DC充电器、燃料电池控制器、DC/DC 转换器、分流器、DC/AC逆变器、显示控制器。通过该装置能够简单、快速地制备氢气，水与制氢剂完全混合，氢气产生迅速，燃料供应快速，但是其反应速率和反应启停过程不能得到及时有效控制。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于燃料电池中的氢气发生装置，该用于燃料电池中的氢气发生装置所要解决的技术问题是如何简单方便地控制氢气发生，实现氢气的即用即停。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种用于燃料电池中的氢气发生装置，包括供水槽和反应釜，所述反应釜内设有用于放置制氢剂的反应器，供水槽通过管道接入所述反应釜，其特征在于，所述氢气发生装置还包括气压罐和氢气缓存罐，所述气压罐通过单向阀与所述供水槽连通，所述反应釜通过排气阀与氢气缓存罐连通，所述管道设置在所述反应器周围，所述管道上具有若干朝向反应器的喷嘴。

本用于燃料电池中的氢气发生装置的工作原理如下：通过气压罐对供水槽施压，使供水槽通过管道向反应器喷反应液，从而使反应器内的制氢剂和反应液接触产生化学反应生成氢气，生成的氢气通过排气阀进入氢气缓存罐，为燃料电池发电提供燃料。当不需要发电时，氢气缓存罐内的氢气气压增大，阻止反应釜内的氢气进入氢气缓存罐，这样致使反应釜内气压升高，当反应釜内气压值超过气压罐的气压值时，管道停止向反应器喷反应液，从而使制氢反应停止，实现氢气制备即用即停的自动调节控制功能。

在上述的一种用于燃料电池中的氢气发生装置中，所述反应器呈桶状，所述反应器的侧壁为多孔膜。采用桶装反应器可以将制氢剂填充在反应器内，反应液可以从反应器侧壁的多孔膜进入反应器内与制氢剂反应；制氢剂的填充可以采用全填充或者分层填充的方式。