[实用新型]一种产氢装置及其组成的便携式燃料电池电源

说明书

本实用新型公开了一种产氢装置及其组成的便携式燃料电池电源，所述产氢装置包括水箱、电动输液装置、反应器、缓冲器和除水器，所述缓冲器具有进气口和出气口，所述除水器具有进气口、出气口和排水口，所述电动输液装置的进水口与所述水箱内部连通，所述电动输液装置的出水口与所述反应器的入口连通，所述反应器的出气口与所述缓冲器的进气口连通，所述缓冲器的出气口与所述除水器的进气口连通，所述除水器的出气口输出氢气，所述除水器的排水口处设有阀门。其结构简单，由水箱储水，并由电动输液装置将电动输液装置入到反应器内进行反应生成氢气，然后再对氢气进行压力调控同时对将氢气中携带的水份清除，其产氢稳定安全。

技术领域

本实用新型属于燃料电池领域，尤其涉及一种产氢装置及其组成的便携式燃料电池电源。

背景技术

便携式燃料电池电源产品主要应用方面为电网覆盖不到的场所,要求体积小和重量轻。便携式燃料电池电源有四个主要技术:直接甲醇燃料电池(DMFC)、甲醇重整燃料电池(RMFC)、固体氧化物燃料电池 (SOFC)以及氢燃料电池。而便携式氢燃料电池产品主要组成构件有三大系统:产氢系统、燃料电池系统和电控系统。产氢系统产生氢气,氢气再经由燃料电池系统转换成电力,电控系统则逻辑控制产氢系统和燃料电池系统,使得发电输出符合外部需求。燃料电池系统可为质子交换膜燃料电池。供氢系统可为高压氢气瓶[CN104051769B]或化学储氢材料产氢[CN201072787Y][CN108075157A]。

在[CN108075157A]使用铝水解产氢,将产生的氢气通过氢气输送管道进入罐体中,并从水底向上浮起,去除反应产生的杂质和水蒸气,净化后的氢气经氢气输出口和调压阀进入燃料电池中并发电；在 [CN201072787Y]使用硼氢化钠水解产氢,产生的氢气经过过滤器后,再进入燃料电池,过滤器以发泡镍用以分散氢气泡,以吸附剂(酸性物质)吸收NaBO2和NaOH。在[CN201072787Y]和[CN108075157A]中,未考虑装置上下颠倒或快速移动时(如振动测试),液态水会通过过滤器(或净化器)进入燃料电池,造成燃料电池性能的严重下降。

产氢系统中的反应腔可参考专利说明[CN106684406B]中的叙述。化学储氢材料水解反应是放热反应, 所产生的热能,可以使水解反应持续下去,需要让热能有更好简单方式传递到其他需反应的部位。

另外,在化学储氢材料产氢系统中,燃料罐装有储氢材料,与水接触后造成水解反应产生氢气,水解反应后的储氢材料为废料,即燃料罐为一次性使用。一次性燃料罐在市用期间,量测或得知使用的残余量(剩余电量)是个问题。

另外,在化学储氢材料产氢系统中,使用水箱提供水作为水解反应用水,当便携式氢燃料电池电源产品上下颠倒或倾倒后,会有液态水会从通气口流出(通气孔目的为了不使水箱因为电动输液装置泵水而造成水箱负压)的问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的之一在于提供一种结构简单，适应性强，且产氢稳定的产氢装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种产氢装置，包括水箱、电动输液装置、反应器、缓冲器和除水器，所述缓冲器具有进气口和出气口，所述除水器具有进气口、出气口和排水口，所述除水器的排水口处设有阀门，所述反应器内装有储氢物质，所述储氢物质为氢化镁、硼氢化钠或二者的混合物，所述电动输液装置的进水口与所述水箱内部连通，所述电动输液装置的出水口与所述反应器的入口连通；所述反应器的出气口与所述缓冲器的进气口连通，所述缓冲器的出气口与所述除水器的进气口连通，所述除水器的出气口输出氢气，或所述反应器的出气口与所述除水器的进气口连通，所述除水器的出气口与所述缓冲器的进气口连通，所述缓冲器的出气口输出氢气。

上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，由水箱储水，并由电动输液装置将电动输液装置入到反应器内进行反应生成氢气，然后再对氢气进行压力调控同时对将氢气中携带的水份清除，其产氢稳定安全。