[發明專利]一種燃料電池與增濕器集成的系統

在審

• 申請號: 202010956948.X
• 申請日: 2020-09-12
• 公開（公告）號: CN112072141A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 華周發;張國;劉震;孫鵬
• 申請（專利權）人: 山東魔方新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04119
• 分類號: H01M8/04119;H01M8/0432;H01M8/04492;H01M8/04746
• 代理公司: 武漢瑞創星知識產權代理事務所(普通合伙) 42274
• 代理人: 葉小勤

本發明提供一種燃料電池與增濕器集成的系統，涉及燃料電池技術領域，包括燃料電池和增濕器，燃料電池側面設有增濕器，燃料電池與增濕器之間設有集成突起裝置，且集成突起裝置內部與燃料電池和增濕器分別貫通，集成突起裝置外側表面設有密封圈，增濕器底部固定設有連接管路，連接管路底端設有空壓機，增濕器遠離燃料電池的側面設有節氣門，節氣門通過連接管路與增濕器固定連接，采用燃料電池盒增濕器之間通過集成突起裝置連接，避免傳統的燃料電池與增濕器之間管路連接造成的燃料電池自重過大使使用效率降低的問題，通過集成突起裝置，使燃料電池反應堆的濕潤空氣進入增濕器內，提高反應堆排出氣體的利用率，節約電池系統成本。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，具體為一種燃料電池與增濕器集成的系統。

背景技術

據電解質的不同，目前常用的燃料電池有：聚合物電解質膜燃料電池、磷酸鹽燃料電池、堿性燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池，其中質子交換膜燃料電池(Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)是聚合物電解質膜燃料電池中的一種，因其能量密度高、啟動速度快、工作壽命長等優點，很適合應用于運輸工具，因此目前大多數汽車公司開發的燃料電池也都著重于質子交換膜燃料電池，目前,在質子交換膜燃料電池運行過程中需要有水分子存在,如果燃料電池缺水,將導致電極內阻增加,電池性能下降,為了保證質子從膜電極陽極到達電極陰極的傳輸能力,需要用增濕器給膜增濕。

根據中國專利號為CN108091910B公開的一種用于燃料電池的多孔介質增濕器，本發明所述的增濕器包括端板、多孔介質板、隔板、筒狀容器、循環泵與密封緊固件等，采用燃料電池結構，多孔介質板與隔板依次排開，并與兩端的端板通過密封緊固件組裝于筒狀容器中，與現有技術相比，本發明的增濕裝置可以同時給燃料電池的燃料氣與氧化劑增濕，提高了氣體增濕的效率，既可以單獨使用作為燃料電池的氣體增濕器，也可以與燃料電池電堆集成，提高燃料電池電堆系統的集成度。

上述專利的燃料電池的增濕器系統，由于燃料電池與增濕器之間設有的多個隔板和筒狀容器的添加，減少了燃料電池內部反應堆的反應空間，降低燃料電池的使用性能，同時增濕器內氧化劑的添加不夠節能，而現有的燃料電池與增濕器之間通過管路連接增加了燃料電池整體的重量和尺寸，使燃料電池的利用率降低，不利于燃料電池的使用。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種燃料電池與增濕器集成的系統，解決了燃料電池與增濕器間的管路連接使得重量和尺寸下降的問題，同時提高電堆排出氣體的利用率。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種燃料電池與增濕器集成的系統，包括燃料電池和增濕器，所述燃料電池側面設有增濕器，所述燃料電池與增濕器之間設有集成突起裝置，且集成突起裝置內部與燃料電池和增濕器分別貫通，所述集成突起裝置與燃料電池和增濕器接觸的外側表面設有密封圈，且密封圈與集成突起裝置固定連接，且密封圈外壁與燃料電池和增濕器內壁相抵，所述增濕器底部固定設有連接管路，所述連接管路遠離增濕器的一端設有空壓機，所述增濕器遠離燃料電池的側面設有節氣門，所述節氣門通過連接管路與增濕器固定連接。

優選的，所述燃料電池與增濕器頂部設有流通管道，且流通管道兩端分別與燃料電池與增濕器內部貫通，且流通管道與增濕器和燃料電池頂部接觸邊緣均設有密封條。

優選的，所述增濕器內部水平方向均勻陣列設有緯向透水膜，所述緯向透水膜垂直方向均勻陣列設有經向透水膜，且緯向透水膜與經向透水膜端部均與增濕器內部固定連接。

優選的，增濕器內部靠近集成突起裝置的側面底部均勻陣列設有限位固定架，且限位固定架側面與增濕器側面焊接固定，所述限位固定架側面內壁固定設有溫濕傳感器。