[發明專利]一種電堆端板陰陽極進氣換熱結構

有效

• 申請號: 202011451855.8
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN114628727B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 王素力;劉海軍;孫公權
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M8/04014
• 分類號: H01M8/04014;H01M8/04007;H01M8/04089;H01M8/04701
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

本發明涉及廣譜重整燃料電池領域，具體地說是一種電堆端板陰陽極進氣換熱結構，其中端板殼體內部設有上層腔體和下層腔體，端板殼體輸入端一側設有陽極氣體入口與上層腔體相通，另一側設有陰極氣體入口與下層腔體相通，端板殼體輸出端設有凸出部，且所述凸出部內設有陽極氣體出口與上層腔體連通，底板遠離所述凸出部一側設有陰極氣體出口與下層腔體連通，所述上層腔體內設有陽極翅片，且陽極氣體由陽極氣體入口輸入后流入陽極翅片空隙中，所述下層腔體內設有陰極翅片，且陰極氣體由陰極氣體入口輸入后流入陰極翅片空隙中。本發明利用陽極氣體與陰極氣體換熱降低陽極氣體輸入溫度。

技術領域

本發明涉及廣譜重整燃料電池領域，具體地說是一種電堆端板陰陽極進氣換熱結構。

背景技術

在廣譜重整燃料電池系統中，經過重整反應器催化重整輸出的重整氣體提供給電堆進行發電，重整氣體的溫度通常在200℃以上，而電堆需求的重整氣體需要的溫度條件是低于180℃并高于140℃，之前的電堆端板結構都是如圖9所示，重整氣體直接進入電堆陽極，而空氣從陰極直接進入，高溫的重整氣會嚴重影響電堆的壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電堆端板陰陽極進氣換熱結構，利用高溫的陽極重整氣體與室溫的陰極氣體換熱降低陽極氣體溫度，使陽極氣體輸入電堆溫度滿足要求。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種電堆端板陰陽極進氣換熱結構，包括由上到下依次連接的蓋板、端板殼體和底板，其中端板殼體內部設有上層腔體和下層腔體，所述端板殼體輸入端一側設有陽極氣體入口與所述上層腔體相通，另一側設有陰極氣體入口與所述下層腔體相通，所述端板殼體輸出端設有一個凸出部，且所述底板輸出側設有一凹口與所述凸出部卡合，所述凸出部內設有陽極氣體出口與所述上層腔體連通，所述底板遠離所述凸出部一側設有陰極氣體出口與所述下層腔體連通，所述上層腔體內設有陽極翅片，且陽極氣體由陽極氣體入口輸入后流入陽極翅片空隙中，所述下層腔體內設有陰極翅片，且陰極氣體由陰極氣體入口輸入后流入陰極翅片空隙中。

所述陽極氣體入口處設有呈三角形排列且與所述陽極翅片垂直的上入口隔片，且陽極氣體沿著上入口隔片空隙流至陽極翅片空隙中。

所述陰極氣體入口處設有呈三角形排列且與所述陰極翅片垂直的下入口隔片，且陰極氣體沿著下入口隔片空隙流至陰極翅片空隙中。

沿著所述端板殼體的長度方向看去，所述陽極翅片和陰極翅片交錯布置。

所述蓋板、端板殼體和底板之間先釬焊焊接，然后再通過螺栓連接固定并安裝到電堆上。

所述端板殼體外側設有供所述螺栓穿過的安裝凸起。

本發明的優點與積極效果為：

1、本發明利用高溫的陽極氣體與室溫的陰極氣體換熱降低陽極氣體溫度，使陽極氣體輸入電堆溫度滿足要求，延長電堆壽命。

2、本發明利用上層腔體內的陽極翅片和下層腔體內的陰極翅片導熱作用實現陽極氣體和陰極氣體對流換熱，換熱面積大，換熱效率高。

附圖說明

圖1為本發明的分解示意圖，

圖2為本發明的組合示意圖，

圖3為圖2中本發明的剖視圖，

圖4為圖3中的A-A視圖，

圖5為圖3中的上層腔體俯視圖，

圖6為圖3中的下層腔體仰視圖，

圖7為本發明的安裝示意圖一，

圖8為本發明的安裝示意圖二，

圖9為現有技術中的電堆端板結構示意圖。