具有纤维加强隔膜的表面复型燃料电池

摘要

一种小型化表面复型燃料电池具有纤维加强多孔中间膜(3)和两个外部膜(23,31)。使用如离子或光轰击、蚀刻和真空淀积的各种技术把薄膜催化剂和金属电极材料淀积在中间膜的两侧上。对化合物燃料,淀积两种催化剂。第一催化剂(13)形成内表面复型电极(9)。第二催化剂位于微孔(65)的里面上以便在氢扩散出电极和电解质(21)之前清除氢。憎水性膜(19)位于电极膜上以控制电解质位置和加强电极。通过把催化剂膜与多孔非电解质基底(45)分离并用电解质充满基底和催化剂膜之间的空隙使催化剂表面活性面积最大。通过在中间膜上用几何学设计电池来提供通过膜的触头、通过电池的水流动、薄膜电极和电极断路从而在中间膜上构成燃料电池的非双极性叠层。燃料电池也能起作从电解质产生反应气体的电解槽的作用。

主权项

1.一种燃料电池装置，包括：具有氧侧和氢侧的第一中间纤维加强膜；位于膜的氢侧和氧侧上的电极，每个电极还包括：淀积在中间膜上的第一催化剂膜层，催化剂膜层通过空隙与中间膜分离，淀积在催化剂膜层上的金属膜层，和位于金属膜层上的憎水性膜层；位于催化剂膜层和中间膜之间的空隙中的电解质；位于氢侧电极之上的第一水循环调节膜；位于第一水循环调节膜之上并对氢侧电极是密封的燃料通道气流管线；为把燃料传送到燃料管线和第一水循环调节膜之间的区域连接到燃料管线的燃料入口；位于氧侧电极下面的第二水循环调节膜；位于第二水循环调节膜之下并对氧侧电极密封的氧化剂气体管线；为把氧化剂气体传送到氧化剂气体管线和第二水循环调节膜之间的区域连接到氧化剂气体管线的氧化剂气体入口；连接到氢电极的第一电触头和连接到氧电极的第二电触头；以及绕电池的外边缘延伸并连接到电池的外边缘的密封圈。