[實用新型]一種非自增濕膜燃料電池保濕系統

無效

• 申請號: 200820301608.8
• 申請日: 2008-07-25
• 公開（公告）號: CN201262966Y
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 侯曉峰;肖鋼;張迪
• 申請（專利權）人: 漢能科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種燃料電池保濕系統，具體地講是涉及一種非自增濕膜燃料電池保濕系統。

背景技術

電化學燃料電池是一種高效友好的發電裝置，它可以直接將燃料中的化學能轉化為電能，并且具有發電效率高、環境污染少、可靠性高和廢熱易排出等優點。這種裝置的最大特點是：反應過程中不涉及燃燒，因此其能量轉換效率不受卡諾循環的限制，理想能量轉換效率高達80％以上，實際效率則是普通內燃機的2？倍。燃料電池的技術的研究和開發受到各國政府和大公司的重視，它被認為是21世紀首選的潔凈、高效的發電技術。

在燃料電池中的核心部件是膜電極(Membrane?Electrode?Assembly，簡稱MEA)三合一組件，膜電極(MEA)由一張質子交換膜以及兩面附有多孔性的可導電材料組成。外層附有單獨的氫氣和氧氣的通道。

在采用氫氣為燃料，氧氣為氧化劑的質子交換膜燃料電池中，燃料氫氣在陽極區的催化電化學反應中產生質子。而MEA質子交換膜可以讓氫正離子很容易的遷移到陰極區。同時，從氫氣中失去質子的電子經過外電路遷移到陰極。此時在陰極二個氫正離子、一個電子和一個氧原子形成一個水分子。其表達方程可以為：

陽極反應：H₂→2H⁺+2e

陰極反應：1/2O₂+2H⁺+2e→H₂O

在質子膜燃料電池不工作狀態時，如果不能對膜電極進行保濕，那么膜電極將會變干，其中的電阻會變的無窮大，形成能量內耗。不僅會有大量的能量被質子膜燃料電池電堆自己消耗掉，從采電板無法采集到電壓，影響輸出功率和效率。更可能由于強加負載而導致質子膜燃料電池電堆中膜電極的損壞，使氫氧互混形成爆炸，造成質子膜燃料電池的永久損壞。

所以，必須進行非自增濕膜燃料電池的保濕，而以往都是在實驗臺上進行手工密封，可是這種手工密封方式對于未來將電堆做成電源并形成商業產品過程中是非常不利的，也是必須解決的。

實用新型內容

本實用新型提供了一種非自增濕膜燃料電池保濕系統，具有結構簡單、控制方便、成本低廉、可有效的對非自增濕膜燃料電池進行保濕的特點。

本實用新型采用如下技術解決方案：

一種非自增濕膜燃料電池保濕系統，所述系統包括燃料電池本體、氫氣入口、氫氣出口、氧氣出口、輔助啟動電源，氫氣入口上設有自密封接頭，氫氣出口和氧氣出口上分別設有由輔助啟動電源和燃料電池本身供電的電磁閥，所述電磁閥為常閉型電磁閥。

操作時，電磁閥先由輔助啟動電源供電，啟動后將氫氣出口和氧氣出口的電磁閥打開，然后在氫氣入口上的自密封接頭上通入氫氣，一般來說，所通入的氫氣是經過加濕的，使燃料電池內部形成通路，開始工作，此時斷開輔助啟動電源，由燃料電池本身給電磁閥供電，使之保持開啟的狀態。待不需要燃料電池工作時，拔出氫氣入口的氫氣管，自密封接頭呈關閉狀態，燃料電池工作停止，電磁閥由于是常閉型電磁閥，在沒有電源供電的情況下自動關閉，燃料電池內部呈封閉狀態，達到了保濕的目的。

本實用新型提供的非自增濕膜燃料電池保濕系統，結構簡單，通過在氫氣入口設置自密封接頭，以及在氫氣出口和氧氣出口上設有由輔助啟動電源和燃料電池本身供電的電磁閥，能夠方便的控制氣體出入，自動實現燃料電池不工作時呈密閉狀態，成本低廉，可有效的對非自增濕膜燃料電池進行保濕。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統結構示意圖；

具體實施方式

下面結合具體實施方式和附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。

實施例1

一種非自增濕膜燃料電池保濕系統，如圖1所示，所述系統包括燃料電池3本體、氫氣入口1、氫氣出口4、氧氣出口5、輔助啟動電源7，氫氣入口1上設有自密封接頭2，氫氣出口4和氧氣出口5上設有由輔助啟動電源7和燃料電池3本身供電的電磁閥6a、6b，所述電磁閥6a、6b為常閉型電磁閥。

操作時，電磁閥6a、6b先由輔助啟動電源7供電，啟動后將氫氣出口4和氧氣出口5的電磁閥6a、6b打開，然后在氫氣入口1上的自密封接頭2上通入氫氣，一般來說，所通入的氫氣是經過加濕的，使燃料電池3內部形成通路，開始工作，此時斷開輔助啟動電源7，由燃料電池3本身給電磁閥供電，使之保持開啟的狀態。待不需要燃料電池工作時，拔出氫氣入口1的氫氣管，自密封接頭2呈關閉狀態，燃料電池3工作停止，電磁閥6a、6b由于是常閉型電磁閥，在沒有電源供電的情況下自動關閉，燃料電池3內部呈封閉狀態，達到了保濕的目的。