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燃料 电池

阅读：511发布：2023-12-21

专利汇可以提供燃料电池专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种燃料电池，包括：原料供应单元、反应发生器、激能活化装置、电极电能导出装置和整流装置；所述原料供应单元能够向所述反应发生器提供燃料和氧化剂；所述激能活化装置能够向所述反应发生器提供活化能，促进氧化还原反应的发生，产生的电能能够通过所述电极电能导出装置导出，再经所述整流装置进行整流。该燃料电池结构简单、反应物易存储。，下面是燃料电池专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括：原料供应单元、反应发生器(5)、激能活化装置(6)、电极电能导出装置(7)和整流装置(9)；
所述原料供应单元能够向所述反应发生器(5)提供燃料和氧化剂；所述激能活化装置(6)能够向所述反应发生器(5)提供活化能，促进氧化还原反应的发生产生电能，所述电能通过所述电极电能导出装置(7)导出，再经所述整流装置(9)进行整流。
2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述激能活化装置(6)与所述反应发生器(5)相连接，所述电极电能导出装置(7)设置于所述反应发生器(5)内，并与所述整流装置(9)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池，其特征在于，所述激能活化装置(6)包括检控单元(10)和激活单元(11)；所述检控单元(10)用于检测反应发生器(5)内的氧化还原反应的速率，并能够控制所述激活单元(11)向所述反应发生器(5)提供活化能。
4.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于，所述检控单元(10)和所述激活单元(11)串联连接于所述激能活化装置(6)内；所述检控单元(10)内设置有信号采集系统和信号转换系统，在对信号的采集后进行信号转换，从而实现对反应速率的测定；所述激活单元(11)内设置有主体，能够提供活化能。
5.根据权利要求4所述的燃料电池，其特征在于，所述主体为激光器、微波发射管、电炉丝中的一种。
6.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述原料供应单元包括燃料储存箱(1)、燃料供应管道(2)、氧化剂储存箱(3)和氧化剂供应管道(4)；所述燃料储存箱(1)和所述氧化剂储存箱(3)分别通过所述燃料供应管道(2)和所述氧化剂供应管道(4)与所述反应发生器(5)相连接。
7.根据权利要求6所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料供应管道(2)和所述氧化剂供应管道(4)上分别设置有调控按钮，能够控制燃料和氧化剂的供应速率。
8.根据权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料储存箱(1)能够用于储存汽油、煤油、柴油、天然气、液化石油气、酒精中的一种。
9.根据权利要求8所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池还包括产物导出装置(8)，所述产物导出装置(8)与所述反应发生器(5)相连接，能够将反应后的产物分子导出；
所述产物导出装置(8)上还设置有循环系统，能够实现产物分子和剩余能量的循环利用。

说明书全文

燃料 电池

技术领域

[0001] 本发明涉及能源转化，具体涉及燃料电池。

背景技术

[0002] 传统的热机是将燃料和氧化剂以燃烧发热的形式释放其中的化学能，产生热能，再将燃烧产生的热能转化为机械能，其能量转换方式为：这种传统的能量转化方式的实际能量转化效率很低，最高转化效率约20％，导致了大量的能源浪费，造成了能源危机。此外，燃料燃烧放热易造成环境污染等问题。而现有市面上的燃料电池因其存在结构复杂、功率密度小、发电效率低、发电成本高、催化剂价格昂贵，反应物不易生产和贮存等问题，制约了其大规模应用。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供燃料电池，该燃料电池结构简单、反应物易存储，将传统的燃烧热放能转变为将反应物化学能通过激能活化的电化学放能方法转化为电能，以便进一步转化为机械能等其他形式的能量输出以提高能源的利用率和灵活性。

[0004] 为了实现上述目的，本发明提供了一种燃料电池，包括：原料供应单元、反应发生器、激能活化装置、电极电能导出装置和整流装置；所述原料供应单元能够向所述反应发生器提供燃料和氧化剂；所述激能活化装置能够向所述反应发生器提供活化能，促进氧化还原反应的发生，产生的电能能够通过所述电极电能导出装置导出，再经所述整流装置进行整流。

[0005] 优选地，所述激能活化装置与所述反应发生器相连接，所述电极电能导出装置设置于所述反应发生器内，并与所述整流装置相连接。

[0006] 优选地，所述激能活化装置包括检控单元和激活单元；所述检控单元用于检测反应发生器内的氧化还原反应的速率，并能够控制所述激活单元向所述反应发生器提供活化能。

[0007] 优选地，所述检控单元和所述激活单元串联连接于所述激能活化装置内。

[0008] 优选地，所述主体为激光器、微波发射管、电炉丝中的一种。

[0009] 优选地，所述原料供应单元包括燃料储存箱、燃料供应管道、氧化剂储存箱和氧化剂供应管道；所述燃料储存箱和所述氧化剂储存箱分别通过所述燃料供应管道和所述氧化剂供应管道与所述反应发生器相连接。

[0010] 优选地，所述燃料供应管道和所述氧化剂供应管道上分别设置有调控按钮，能够控制燃料和氧化剂的供应速率。

[0011] 优选地，所述燃料储存箱能够用于储存汽油、煤油、柴油、天然气、液化石油气、酒精中的一种。

[0012] 优选地，所述反应发生器还连接有产物导出装置，能够将反应后的产物分子导出；所述产物导出装置上还设置有循环系统，能够实现产物分子和剩余能量的循环利用。

[0013] 根据上述技术方案，本发明提供的燃料电池的具体工作过程如下：首先，原料供应单元向所述反应发生器提供燃料和氧化剂；接着，激能活化装置向所述反应发生器提供活化能，将燃料和氧化剂分子由基态激发为激发态，活化分子，保证和促进氧化还原反应的发生；然后，产生的电能通过所述电极电能导出装置导出；最后整流装置对上述导出的电能进行整流，以满足各用电器所需。该燃料电池具有结构简单、反应物易存储、发电效率高等特性。

[0014] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明

[0015] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0016] 图1是本发明提供的燃料电池的优选实施方式的结构示意图；

[0017] 图2是激能活化装置的优选实施方式的结构示意图。

[0018] 附图标记说明

[0019] 1、燃料储存箱 2、燃料供应管道

[0020] 3、氧化剂储存箱 4、氧化剂供应管道

[0021] 5、反应发生器 6、激能活化装置

[0022] 7、电能导出装置 8、产物导出装置

[0023] 9、整流装置

具体实施方式

[0024] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0025] 在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

[0026] 本发明提供了一种燃料电池，如图1所示，包括：原料供应单元、反应发生器5、激能活化装置6、电极电能导出装置7和整流装置9；所述原料供应单元能够向所述反应发生器5提供燃料和氧化剂；所述激能活化装置6能够向所述反应发生器5提供活化能，促进氧化还原反应的发生，产生的电能能够通过所述电极电能导出装置7导出，再经所述整流装置9进行整流。

[0027] 上述的燃料电池的具体工作过程如下：首先，原料供应单元向所述反应发生器5提供燃料和氧化剂；接着，激能活化装置6向所述反应发生器5提供活化能，将燃料和氧化剂分子由基态激发为激发态，活化分子，保证和促进氧化还原反应的发生；然后，产生的电能通过所述电极电能导出装置7导出；最后整流装置9内部的整流电路对上述导出的电能进行整流，以满足各用电器所需。

[0028] 在本发明中，为了优化该燃料电池的配合使用，完善简化其结构，优选地，所述激能活化装置6对称设置有2个，均与所述反应发生器5相连接，分别对所述反应发生器5中的燃料和氧化剂提供活化能，所述电极电能导出装置7设置于所述反应发生器5内，并与所述整流装置9相连接。其中，所述电极电能导出装置7的主体可以设置为栅状或网状结构，由耐高温金属导电材料制成，分为两极，一极在活化的燃料分子附近，一极在活化的氧化剂分子附近。这样，各部件的配合使用能够更好的实现电能的产生与储存。

[0029] 在本发明中，激能活化装置6的具体结构可以在宽的范围内选择，但是为了提高该激能活化装置6的活化灵敏度与活化效果，优选地，激能活化装置6包括检控单元和激活单元；所述检控单元用于检测反应发生器5内的氧化还原反应的速率，并能够控制所述激活单元向所述反应发生器5提供活化能。

[0030] 同时，为了进一步提高激能活化装置6的灵敏度，优选地，检控单元和所述激活单元串联连接于所述激能活化装置6内。这样，激活单元在接收到检控单元信号后能够及时的提供活化能。

[0031] 在上述实施方式中，激能活化装置6的主体可以在宽的范围内选择，实际使用中从激发效果和装置的安全性上考虑，优选地，所述主体为激光器、微波发射管、电炉丝中的一种。从而通过激光、微波、加热、电激发中的方式产生活化能。

[0032] 此外，在本发明中，原料供应单元的具体结构可以在宽的范围内选择，但是为了简化该燃料电池的结构并且提高其能量转换效率，优选地，原料供应单元包括燃料储存箱1、燃料供应管道2、氧化剂储存箱3和氧化剂供应管道4；所述燃料储存箱1和所述氧化剂储存箱3分别通过所述燃料供应管道2和所述氧化剂供应管道4与所述反应发生器5相连接。

[0033] 另外，在本实施方式中，为了进一步调控反应发生器内的氧化还原反应进行的速率，优选地，所述燃料供应管道2和所述氧化剂供应管道4上分别设置有调控按钮，能够控制燃料和氧化剂的供应速率，从而控制反应发生器内反应的进行快慢。更优选地，调控按钮的主体为泵。

[0034] 在本发明中，所述燃料储存箱1的具体结构可以在宽的范围内选择，从实际使用的便捷性上考虑，所述燃料储存箱(1)能够用于储存汽油、煤油、柴油、天然气、液化石油气、酒精中的一种。

[0035] 在本发明中，为了实现产物分子和剩余能量的循环利用，优选地，所述反应发生器5还连接有产物导出装置8，能够将反应后的产物分子导出；所述产物导出装置8上还设置有循环系统，能够实现产物分子和剩余能量的循环利用。更优选地，循环系统的主体为抽运泵。

[0036] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

[0037] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0038] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

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