[實用新型]液體燃料電池電堆活化系統

有效

• 申請號: 201920728117.X
• 申請日: 2019-05-20
• 公開（公告）號: CN209592197U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 張建華;江山;劉振藝;劉忠華;王前;何偵元
• 申請（專利權）人: 速博達（深圳）自動化有限公司
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/04186;H01M8/0444;H01M8/04791;H01M8/04291;H01M8/1009;H01M8/1011;H01M8/2455
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 孔鵬

本申請公開了液體燃料電池電堆活化系統，包括氣體循環管路、液體循環管路、液體燃料供給模塊、循環管路切換模塊和液體燃料濃度調配模塊；氣體循環管路能夠為液體燃料電池電堆供給氣體，液體燃料供給模塊設于液體循環管路上為液體燃料電池電堆供給液體燃料，循環管路切換模塊設于氣體循環管路和液體循環管上，用于控制氣體循環管路和液體循環管路的通斷；液體燃料濃度調配模塊用于調節液體燃料供給模塊中液體燃料的濃度；液體燃料電池電堆的數量為一個至多個。液體燃料電池電堆活化系統能夠對液體燃料溶液濃度進行在線監測并自動調配、并且能夠對電堆活化所需的氣體和液體的供給進行自動切換，實現了液體燃料電池電堆的自動化和批量化活化生產。

技術領域

本申請涉及燃料電池生產技術領域，具體而言，涉及液體燃料電池電堆活化系統。

背景技術

當今經濟高速發展，能源利用涉及到社會生活的方方面面。目前，能源利用主要依靠石化能源，石化能源主要包括石油、天然氣、煤。但是石化能源燃燒后產生的污染物質對環境的污染程度日益嚴重，并且石化能源是非可再生能源，隨著長時間的大量使用，石化能源的儲量令人堪憂。因此，尋找清潔能源以替代石化能源是當務之急。其中，甲醇燃料電池電堆作為一種新能源，使用清潔，利用效率高，是一種較為理想的零排放、無污染的清潔新型能源。

直接甲醇燃料電池電堆(DMFC)直接以液體甲醇為燃料，具有結構簡單、能量密度高、環境污染小等特點。DMFC的核心部分是膜電極(Membrane Electrode Assembly，MEA)。DMFC性能的優良很大程度取決于MEA性能的發揮。MEA組成部分(如電催化劑、質子交換膜、氣體擴散層等)的性能以及MEA的制備工藝對其性能固然具有較大影響，然而對于給定的MEA，為了使其在較短時間內迅速達到和發揮其固有的最優性能，對其進行有效活化是重要的方法之一，而且活化過程亦能提高MEA的性能(包括電催化活性，催化劑的利用率等)。

國內外對MEA活化研究較少，大部分都集中在單片MEA或單個電堆活化機理的研究，且都停留在實驗室研究階段，還沒有建立起直接應用于甲醇燃料電池電堆大規模活化的系統，不利于甲醇燃料電池電堆的大批量生產應用和產業化。

實用新型內容

針對現有技術中的不足，本申請提供一種液體燃料電池電堆活化系統，其能夠對液體燃料溶液濃度進行在線監測并自動調配、并且能夠對電堆活化所需的氣體和液體的供給進行自動切換，實現了液體燃料電池電堆的自動化和批量化活化生產。

為此，本申請提供如下技術方案：

液體燃料電池電堆活化系統，包括氣體循環管路、液體循環管路、液體燃料供給模塊、循環管路切換模塊和液體燃料濃度調配模塊；

所述氣體循環管路能夠為液體燃料電池電堆供給氣體，所述液體燃料供給模塊設于所述液體循環管路上為所述液體燃料電池電堆供給液體燃料，所述循環管路切換模塊設于所述氣體循環管路和液體循環管上，用于控制所述氣體循環管路和所述液體循環管路的通斷；

所述液體燃料濃度調配模塊包括濃度檢測單元和泵液單元，所述濃度檢測單元用于檢測所述液體燃料供給模塊中液體燃料的濃度，當濃度檢測單元所測得的濃度高于閾值時，所述泵液單元向所述液體燃料供給模塊中泵入超純水或泵入較濃度閾值低的液體燃料，當濃度檢測單元所測得的濃度低于閾值時，所述泵液單元向所述液體燃料供給模塊中泵入較濃度閾值高的液體燃料；

所述液體燃料電池電堆的數量為一個至多個。

作為對所述的液體燃料電池電堆活化系統的進一步可選的方案，所述氣體循環管路包括氧氣循環管路和氮氣循環管路；

所述氧氣循環管路為所述液體燃料電池電堆的陰極供給氧氣，所述氮氣循環管路為所述液體燃料電池電堆的陽極和陰極同時供給氮氣；

和/或，所述氣體循環管路的進氣端設有氣體處理單元。