[發明專利]一種空冷燃料電池系統

有效

• 申請號: 200910054531.8
• 申請日: 2009-07-08
• 公開（公告）號: CN101944625A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 田丙倫
• 申請（專利權）人: 上海攀業氫能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/24
• 分類號: H01M8/24;H01M8/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及燃料電池，尤其是涉及一種空冷燃料電池系統。

背景技術

空冷燃料電池是屬于空氣側開放的體系，隨著外界環境溫濕度的變化，空氣側燃料電池催化劑層相對濕度也變化，膜電極存在張縮等過程，這樣長時間能夠影響膜電極的壽命；再者，對于燃料電池長時間處于空氣開放體系中，過程中空氣的相對濕度可能比較低，這樣燃料電池處于一種比較干燥的狀態?？諝庀鄬穸戎苯佑绊懥巳剂想姵氐膯铀俣龋绻る姌O處于一種比較濕潤的狀態，燃料電池電極能很快發揮性能，如果燃料電池電極處于比較干燥的狀態，燃料電池運行產生水首先將燃料電池膜電極潤濕，這樣電池啟動時間明顯增加，處于好的環境狀態的電極達到最高功率僅需要幾秒種的時間，而不好環境狀態的電極啟動到最高性能則需要十多分鐘的時間。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種壽命長、啟動時間短的空冷燃料電池系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種空冷燃料電池系統，該系統包括空冷燃料電池堆、氫氣進口、氫氣出口、風扇，其特征在于，還包括儲水容器、水封存活動擋板、電磁閥、排出口、空氣循環調節擋板，所述的儲水容器一端連接空冷燃料電池堆，另一端連接冷空氣入口a，儲水容器通過管道連接空冷燃料電池堆的氫氣出口，電磁閥設置在該管道上，燃料電池運行時，空氣循環調節擋板一端連接冷空氣入口b，另一端連接熱空氣出口a，系統敞開，燃料電池不運行時，空氣循環調節擋板一端連接冷空氣a，另一端連接熱空氣出口b，系統關閉，空冷燃料電池和儲水容器組成相對密閉的空間。

所述的水封存活動擋板設置在儲水容器頂部，燃料電池運行時，水封存活動擋板蓋住儲水容器頂部，電磁閥開啟，燃料電池生成水一部分通過氫氣流動攜帶至儲水容器中，另一部分生成水通過熱空氣以水蒸氣方式帶出。

所述的儲水容器上部設有排出口，排出的氫氣和儲水容器中過量的水通過排出口排出系統。

燃料電池不運行時，空氣循環調節擋板運動，其一端從冷空氣入口b移動到冷空氣入口a，另一端從熱空氣出口a移動到熱空氣出口b，整個系統成為一個密閉空間，水封存活動擋板開啟，儲水容器中的水潤濕所述的密閉空間，使空冷燃料電池堆長時間處于空氣潤濕的空間中。

與現有技術相比，本發明將燃料電池電池密封在濕潤的環境中來提高燃料電池的啟動時間，采用了將燃料電池運行時產生的水進行保存利用的方式，將燃料電池儲存在這樣的體系中，它不需要外部給水，完全利用自身產生的水進行，解決了燃料電池長時間放置所帶來的啟動時間增長的問題，使燃料電池在長時間放置也能保持好的備用狀態，一方面增加了燃料電池的使用壽命，另一方面縮短了燃料電池的啟動時間。

附圖說明

圖1為本發明系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1

如圖1所示，

一種空冷燃料電池系統，該系統包括空冷燃料電池堆2、氫氣進口1、氫氣出口5、風扇7，還包括儲水容器4、水封存活動擋板3、電磁閥6、排出口9、空氣循環調節擋板8，所述的儲水容器4一端連接空冷燃料電池堆2，另一端連接冷空氣入口a4’，儲水容器4通過管道連接空冷燃料電池堆2的氫氣出口5，電磁閥6設置在該管道上，所述的水封存活動擋板3設置在儲水容器4頂部，所述的儲水容器4上部設有排出口9。

燃料電池運行時，空氣循環調節擋板一端連接冷空氣入口b3’，另一端連接熱空氣出口a2’，系統敞開，水封存活動擋板3蓋住儲水容器4頂部，處于圖5’的位置，電磁閥6開啟，燃料電池生成水一部分通過氫氣流動從氫氣出口5流出，經過電磁閥6，進入儲水容器4中，排出的氫氣和儲水容器4中過量的水通過排出口9排出系統，另一部分生成水通過熱空氣以水蒸氣方式從熱空氣出口a2’和熱空氣出口b1’帶出。

燃料電池不運行時，空氣循環調節擋板8運動，其一端從冷空氣入口b3’移動到冷空氣入口a4’，另一端從熱空氣出口a2’移動到熱空氣出口b1’，整個系統成為一個密閉空間，空冷燃料電池2和儲水容器4置于該密閉空間內，水封存活動擋板3開啟，處于圖6’的位置，儲水容器4中的水潤濕所述的密閉空間，使空冷燃料電池堆長時間處于空氣潤濕的空間中。