[發明專利]一種燃料電池

在審

• 申請號: 201710961108.0
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107689458A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 周江東;朱海霞;張勇
• 申請（專利權）人: 南通百應能源有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04223;H01M8/04225;H01M8/04029;H01M8/04014
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司11335
• 代理人: 孫騰

技術領域

本發明涉及能源領域，具體涉及一種燃料電池。

背景技術

燃料電池發電系統具有在一定溫度范圍內性能達到最佳的特點，由于燃料電池結構及工藝不同，其最佳工作溫度區域有所差異，一般燃料電池最佳工作溫度區域在60 ～75℃以內，對于一個化學反應來說，溫度是影響其化學反應進程的一個重要因素，當燃料電池處于低溫的情況下，其化學反應進程會變慢，也就是性能會變差，加載速度變慢，一般燃料電池發電系統都是以散熱為主，燃料電池的升溫依賴自身的廢熱通過循環冷卻液循環而實現緩慢的提高，這樣升溫較慢，不利于燃料電池性能的提升，當環境溫度較低的時候實現溫升將很困難，尤其是在環境溫度偏低且自身發出的功率較低時，更是很難達到燃料電池的最佳工作溫度區域，而在低溫時急劇加載和載荷過大情況下，催化劑活性較低，電壓大幅下降，容易形成反極現象，膜電極發生降解，從而影響燃料電池的使用壽命，且現有一些燃燒電池也設置有加熱器來進行快速升溫，例如專利：CN 203288693 U，但加熱器都是采用外接電源進行供電，在燃料電池開啟時，單膜電壓高達0.95V，單膜電壓過高，影響燃料電池的使用壽命。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種燃料電池，設計合理，結構簡單，燃料電池系統開啟時單膜電壓可由原來0.95V高電位降至0.85V以下，且實現燃料電池快速升溫，達到燃料電池的工作溫度，有效延長了燃料電池的使用壽命。

本發明的技術方案是：

一種燃料電池，它包括FC系統、FC散熱系統以及加熱裝置；所述FC系統包括電堆機構，電堆機構電輸出端分別通過導線電連接加熱裝置電源兩端，電堆機構與電堆機構之間串聯，電堆機構內設置有溫度傳感器，通過導線電連接控制器，控制器設置在電堆機構一側，分別通過導線連接加熱裝置以及FC散熱系統；所述加熱裝置安裝只電堆機構一側，連通電堆機構；所述FC散熱系統設置在FC系統周側，連通電堆機構。

所述FC散熱系統包括散熱器、循環水泵，散熱器上設置有進口以及出口，在電堆機構上對應設置有冷卻水進口以及冷卻水出口，散熱器進口通過管道連接電堆機構的冷卻水出口，散熱器的出口通過管道連接循環水泵進口，循環水泵出口通過管道連接電堆機構的冷卻水進口。

優選，所述加熱裝置采用水熱裝置，加熱裝置上設置有進口以及出口，加熱裝置連接在散熱器與電堆機構之間，加熱裝置進口通過管道連接散熱器出口，加熱裝置出口通過管道連接電堆機構的冷卻水進口。

進一步優選，所述加熱裝置采用風熱裝置，加熱裝置上分別設置有進口以及出口，在電堆機構上對應設置進風口以及出風口，加熱裝置進口通過風管連接電堆機構的出風口，加熱裝置出通過風管連接電堆機構的進風口。

進一步優選，所述加熱裝置還可以采用電熱絲加熱裝置，在電堆機構上對應設置進口以及出口，電熱絲依次從進口、出口穿過。

本發明優點是，設計合理，結構簡單，燃料電池系統開啟時串聯有加熱裝置，單膜電壓可由原來0.95V高電位降至0.85V以下，且利用加熱裝置對電堆機構進行加熱升溫，實現燃料電池快速升溫，達到燃料電池的工作溫度，有效延長了燃料電池的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明原理圖（1）。

圖2是本發明原理圖（2）。

圖3是本發明與現有技術的測試結果對比曲線圖。

具體實施方式

參照附圖1-3，一種燃料電池，它包括FC系統01、FC散熱系統05以及加熱裝置02；所述FC系統01包括電堆機構06，電堆機構06輸出端分別通過導線08電連接加熱裝置02電源兩端，加熱裝置02與電堆機構06之間串聯，電堆機構06內設置有溫度傳感器07，通過導線08電連接控制器10，控制器10設置在電堆機構06一側，分別通過導線08連接加熱裝置02以及FC散熱系統05；所述加熱裝置02安裝在FC系統01一側，連通電堆機構06；所述FC散熱系統05設置在FC系統01周側，連通電堆機構06。

所述FC散熱系統05包括散熱器03、循環水泵04，散熱器03上設置有進口以及出口，在電堆機構06上對應設置有冷卻水進口以及冷卻水出口，散熱器03進口通過管道連接電堆機構06的冷卻水出口，散熱器03的出口通過管道09連接循環水泵04進口，循環水泵04出口通過管道09連接電堆機構06的冷卻水進口。