[實用新型]一種燃料電池端板、燃料電池電堆及燃料電池系統

有效

• 申請號: 201721566372.6
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN207426021U
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 陶仁義;方芳;李鵬敏;劉敏勝
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: H01M8/0267
• 分類號: H01M8/0267;H01M8/2465
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本實用新型實施例提供一種燃料電池端板、燃料電池電堆及燃料電池系統，涉及燃料電池技術領域，能夠使燃料電池電堆在較短時間內溫度達到最佳工作狀態，從而提高燃料電池整體性能，并且簡化燃料電池系統部件和連接結構。所述燃料電池端板包括端板主體和熱電器件，熱電器件的熱端與端板主體貼合，熱電器件的冷端與端板主體不接觸。本實用新型用于燃料電池。

技術領域

本實用新型涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種燃料電池端板、燃料電池電堆及燃料電池系統。

背景技術

燃料電池是一種將燃料與氧化劑的化學能通過電化學反應直接轉換成電能的發電裝置，其中質子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell，PEMFC)是目前應用較廣的商用燃料電池，質子交換膜燃料電池的發電單元簡稱為電堆。參考圖1所示，燃料電池電堆通常由上端板21、下端板22，和設置在上端板21和下端板22之間的集流板23、電池片組件24以及相關的密封和封裝組件構成。其中，上端板21和下端板22中的一塊端板上設置有空氣(氧氣)入口111、空氣(氧氣)出口112、燃料氣入口113、燃料氣出口114、冷卻介質入口115和冷卻介質出口116，以及封裝燃料電池電堆需要的螺桿或綁帶安裝結構。

燃料電池電堆在實際使用時，系統會經常啟停。系統關停時，由于燃料電池內部反應是緩慢停止的，通常需要外接輔助負載，如大功率電阻等對電能進行消耗，否則可能導致電池片組件24出現反極或催化劑團聚甚至質子交換膜擊穿的嚴重問題，但外接的輔助負載又會使整個系統的部件增多，電氣連接變得復雜。另外，燃料電池電堆在較低的環境溫度下啟動時，燃料電池電堆升溫緩慢難以快速達到最佳的工作狀態，這樣使得燃料電池電堆很長時間都工作在非性能最佳的狀態，繼而使得燃料電池整體性能下降。

實用新型內容

本實用新型的實施例提供一種燃料電池端板、燃料電池電堆及燃料電池系統，能夠使燃料電池電堆在較短時間內溫度達到最佳工作狀態，從而提高燃料電池整體性能，并且簡化燃料電池系統部件和連接結構。

為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術方案：

一方面，本實用新型實施例提供一種燃料電池端板，包括端板主體和熱電器件，所述熱電器件的熱端與所述端板主體貼合，所述熱電器件的冷端與所述端板主體不接觸。

可選的，還包括冷源，所述冷源與所述熱電器件的冷端貼合，所述冷源用于冷卻所述熱電器件的冷端。

可選的，所述端板主體的上表面具有用于容置所述熱電器件的容置槽，所述熱電器件放置在所述容置槽中，且其熱端與所述容置槽的底面貼合。

可選的，所述熱電器件的冷端與所述端板主體的上端面平齊。

可選的，所述端板主體上設置有電極引出孔，所述熱電器件的電極通過所述電極引出孔引出到所述端板主體的外部，且與外接電源連接。

可選的，所述冷源包括冷卻管，所述冷卻管的管壁與所述熱電器件的冷端貼合；所述冷卻管內流通有冷卻氣體或冷卻液體。

可選的，所述冷卻管的管壁與所述熱電器件的冷端貼合的面積占所述熱電器件的冷端端面面積的1/2～1。

可選的，所述端板主體上設置有空氣入口，所述冷卻管的出口與所述空氣入口通過管道連通，所述冷卻管內流通的冷卻氣體為冷空氣。

另一方面，本實用新型實施例提供一種燃料電池電堆，包括上端板和下端板，以及設置在所述上端板和所述下端板之間的集流板和電池片組件；所述上端板和/或所述下端板為上述任意一種所述的燃料電池端板。

再一方面，本實用新型實施例提供一種燃料電池系統，包括上述任意一種所述的燃料電池電堆，以及與所述燃料電池電堆連接的氣路控制單元、冷卻單元、電控單元；