专利名称：电动车辆的双燃料电池组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动车辆的双燃料电池组，尤其是由“金属—空气”燃料电池和氢氧燃料电池组成双燃料电池组。
二.
背景技术：
目前电动车辆都是单独使用燃料电池，没有充分利用“金属—空气”燃料电池发电时放出的氢气，造成了燃料利用不充分。
三.
发明内容
本发明的目的是提供一种电动车辆的双燃料电池组，双燃料电池组由“金属—空气”燃料电池和氢氧燃料电池组成。“金属—空气”电池在密闭容器内发电，释放出的氢气送入氢氧燃料电池再次发电。双燃料电池组有与车辆配合的连接结构。使用双燃料电池组供电的车辆中，短距离行驶的车辆配备由一只“金属—空气”燃料电池和一只氢氧燃料电池组成的双燃料电池组。所有车辆都可以配备由两只“金属—空气”燃料电池和一只氢氧燃料电池组成双燃料电池组，两只“金属—空气”燃料电池使用一只，另一只备用，当使用的一只的燃料消耗完毕时另一只接着开始使用，这时在有电池站的地方就可以对消耗完燃料的电池进行更换或添加电池燃料，使车辆在电池站网络覆盖的范围内，可以不限距离的行驶。
本发明的目的所采用的技术方案是在“金属—空气”燃料电池的气室有与氢氧燃料电池的燃料室连接的气体通道。空气电极有承压结构。气体通道有气阀。氢燃料室前有氢气的存储容器或者有较宽大的氢燃料室。“金属—空气”燃料电池有与气体通道连接的接头。“金属—空气”燃料电池的空气电极在端面、侧面或内侧面。“金属—空气”燃料电池的盖与壳体有密封结构。“金属—空气”燃料电池的电解液上部有防溅挡板。“金属—空气”燃料电池的金属电极有提放结构。
在“金属—空气”燃料电池发电过程中产生的氢气被密封结构限定，空气电极的承压结构使氢气的压力不至于损坏空气电极，氢气通过气体通道送往氢氧燃料电池进行再次发电。为了在更换“金属—空气”电池时不至于降低氧燃料电池的氢气压力，在气体通道上设置气阀，气阀可以是可控单向阀或者是手动阀。更换电池时或添加燃料时，关闭手动阀防止泄压，单向阀自动关闭防止泄压，电池更换或添加燃料完毕，打开手动阀，继续使用电池。当配备的是使用纯氢的燃料电池，电池上有泄气通道，电池更换完毕或添加燃料并与氢氧燃料电池连接后，打开手动阀或控制单向阀时，一方面利用氢气压力向“金属—空气”电池内送氢，同时打开泄气通道，用氢气排出进入“金属—空气”燃料电池内的空气，待空气基本排泄完毕，关闭泄气通道，避免了混杂的空气的影响，保证了“金属—空气”燃料电池发电时向氢氧燃料电池内输送纯氧。为了保证排出空气的用氢气量，氢燃料室前有氢气的存储容器或者有较宽大的氢燃料室作为氢气储存容器，也可以用连接管道连接氢气罐，连接的氢气罐同时作为氢氧燃料电池的燃料，可以分离“金属—空气”燃料电池，单独驱动车辆。在车辆行驶的过程中，由于变速、制动等原因，电解液的动荡剧烈，必须采取防止动荡的措施，防溅挡板能够极大的降低电解液的动荡。现阶段，“金属—空气”燃料电池的金属电极的湿储存性能稍差，在没有用电的情况下也会缓慢自行放电，在电池结构上增加金属电极提放结构，较长时间不用电时，提起金属电极，使其与电解液分离，彻底避免了自行放电，需要用电时在将金属电极放入电解液发电。
本发明与现有技术相比，由于采用了两种电池同时供电，电池燃料得到充分利用，加大了车辆动力，节约了车辆的运行成本。
四.
下面结合附图进一步说明本发明。
本发明有如下附图图1是一只“金属—空气”燃料电池和一只氢氧燃料电池连接关系示意图。
图2是两只“金属—空气”燃料电池和一只氢氧燃料电池连接关系示意图。
图3是氢燃料室前有氢气的存储容器的结构示意图。
图4是空气电极在内侧面的“金属—空气”燃料电池剖面示意图。
图5是空气电极在外侧面的“金属—空气”燃料电池剖面示意图。
图6是空气电极在底面的“金属—空气”燃料电池剖面示意图。
图7是有泄气通道的固定金属电极“金属—空气”燃料电池的气流通道结构示意图。
图8是固定电极气体通道和泄气通道均由一个复合连接完成的结构示意图。
图9是一种内盖结构示意图。
图10是手把式金属电极提放结构在提起时的结构、位置示意图。
图11是手把式金属电极提放结构在放下时的结构、位置示意图。
图12是平行四边形式金属电极提放结构在放下时的结构、位置示意图。
图13是平行四边形式金属电极提放结构在提起时的结构、位置示意图。
图14是平行四边形式金属电极提放结构在放下时的金属电极位置示意图。
图15是平行四边形式金属电极提放结构在提起时的金属电极位置示意图。
图16是平行四边形式金属电极提放结构在提起时的手把位置示意图。
图17是采用电动机的金属电极提放结构示意图。
图中(1)“金属—空气”电池电极；(2)“金属—空气”电池；(3)气体通道连接件；(4)气阀；(5)气体通道；(6)氢氧燃料电池；(7)氢氧燃料电池电极；(8)储气罐；(9)外壳；(10)空气电极；(11)空气通道；(12)泄气阀；(13)金属电极挂架；(14)挡板；(15)金属电极；(16)密封圈；(17)气隙；(18)气体管路；(19)提把；(20)密封环；(21)平行四边形提放结构；(22)手把；(23)电动机。
五.
具体实施例方式
图1中一只“金属—空气”燃料电池(2)和一只氢氧燃料电池(6)通过气体通道(5)连接，气体通道(5)有气阀(4)，由气体通道连接件(3)连接，“金属—空气”燃料电池(2)的电池电极(1)和氢氧燃料电池电极(7)输出电压。
图2中两只“金属—空气”燃料电池(2)和一只氢氧燃料电池(6)通过气体通道(5)连接，气体通道(5)有分别控制两只“金属—空气”燃料电池的气阀(3)，并分别由两只气体通道连接件(3)与“金属—空气”燃料电池连接。
图3中氢燃料室前有氢气的存储容器储气罐(8)串联在气体通道(5)之间，存储的氢气作为燃料也可以作为换电池后，排除空气的用氢气。
图4中空气电极(10)在“金属—空气”燃料电池(2)的内侧面，内侧面是空气通道(11)。
图5中空气电极(10)在“金属—空气”燃料电池(2)外侧面，电池电极输出端(1)输出电压。
图6这空气电极(10)在“金属—空气”燃料电池(2)的底面，电池电极输出端(1)输出电压。
图7中泄气通道(12)固定在“金属—空气”燃料电池(2)的外壳上，换电池或添加燃料连接好气体通道连接件(3)后，打开气阀(4)和泄气阀(12)，氢气由气阀(4)、气体通道连接件(3)到达“金属—空气”燃料电池(2)内，将空气排出，如然后关闭泄气阀(12)，这样电池内就是纯氢。金属电极固定在“金属—空气”燃料电池的金属电极挂架(13)上，挂架上有挡板(14)，当电解液动荡时能够阻挡其动荡。金属电极(15)浸没在电解液中。
图8中气体通道(3)有两个气孔，一个连接氢氧燃料电池(6)另一个通过气阀(4)与外界相通，当气阀(4)关闭时两个气路都不通，处于半开时，两个气路都通，压力氢气进入“就是—空气”燃料电池(2)内，排出内部的空气，当气阀(4)全开时，通往氢氧燃料电池的气路通，通往外界的气路不通，电池进入正常工作状态。
图9是一种内盖结构示意图，图中气路由气隙(17)和气体管路(18)连接，并与上部空腔连接，气路两端分别接气体通道连接件(3)的两个通气孔，(16)是密封圈，将每级电池分别隔离避免漏电和漏电解液。
图10中，提把(19)连接金属电极挂架(13)，与外壳(9)之间有密封环(20)密封使其不漏气提把提起时，金属电极离开电解液，彻底避免了内部的自行放电现象。
图11是手把式金属电极提放结构在放下时的结构、位置示意图，图中，提把放下时，金属电极完全浸没在电解液中，处于正常工作状态。
图12是平行四边形式金属电极提放结构在放下时的结构、位置示意图，平行四边形提放结构有4个铰，两个固定在外壳(9)上，另两个由一连杆连接，当一个边转动时，另一边由连杆带动也随之转动，将边顶端的金属电极挂架(13)顶起或放下，图中显示边处于平放的放下金属电极挂架(13)的位置示意。
图13是平行四边形式金属电极提放结构在提起时的结构、位置示意图，图中显示变竖直时，顶起金属电极挂架(13)的位置示意。
图14是平行四边形式金属电极提放结构在放下时的金属电极位置示意图。
图15是平行四边形式金属电极提放结构在提起时的金属电极位置示意图。
图16是平行四边形式金属电极提放结构在提起时的手把位置示意图。
图17是采用电动机的金属电极提放结构外观示意图，图中电动机(23)是专门用于提放金属电极，电动机轴按控制系统的指令旋转时，提起或放下金属电极。
通过这样的技术方案，使电动车辆能够充分利用燃料，降低了车辆的运行成本，并且在较长时间停止使用时，避免了电池的自行放电。
权利要求
1.一种电动车辆的的双燃料电池，由“金属—空气”电池和氢氧燃料电池组成，其特征在于在“金属—空气”燃料电池的气室有与氢氧燃料电池的燃料室连接的气体通道。
2.由权利要求1所述之一种电动车辆的的双燃料电池，其特征在于空气电极有承压结构。
3.由权利要求1所述之一种电动车辆的的双燃料电池，其特征在于气体通道有气阀。
4.由权利要求1所述之一种电动车辆的的双燃料电池，其特征在于氢燃料室前有氢气的存储容器或者有较宽大的氢燃料室。
5.由权利要求1所述之一种电动车辆的的双燃料电池，其特征在于“金属—空气”燃料电池有与气体通道连接的接头。
6.由权利要求1所述之一种电动车辆的的双燃料电池，其特征在于“金属—空气”燃料电池的盖与壳体有密封结构。
7.由权利要求1所述之一种电动车辆的的双燃料电池，其特征在于“金属—空气”燃料电池的电解液上部有防溅挡板。
8.由权利要求1所述之一种电动车辆的的双燃料电池，其特征在于“金属—空气”燃料电池的金属电极有提放结构，提把(19)连接金属电极挂架(13)，与外壳(9)之间有密封环(20)密封；平行四边形提放结构有4个铰，两个固定在外壳(9)上，另两个由一连杆连接。
全文摘要
一种电动车辆使用的双燃料电池组，由“金属－空气”电池和氢氧燃料电池组成，“金属－空气”电池放电过程中产生的氢气送入氢氧燃料电池中再次使用，金属电极由提把可以提起电极，避免了在长时间不用时电池的自行放电。
文档编号H01M8/00GK1435910SQ0210301
公开日2003年8月13日 申请日期2002年2月2日 优先权日2002年2月2日
发明者顾晓青, 王兴唤, 周虹, 顾晓桐 申请人:顾晓青