[實用新型]用于燃料電池系統的尾氣排放裝置

有效

• 申請號: 202022972377.7
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN213692130U
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 姜洋;楊鎧;翟雙
• 申請（專利權）人: 上海重塑能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0662
• 分類號: H01M8/0662
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 蘆寧寧

本實用新型提供一種用于燃料電池系統的尾氣排放裝置，其包括：套設的內殼和外殼，所述內殼和外殼間形成冷卻腔，所述內殼內為匯流排氣通道；所述外殼上設有與冷卻腔連通的冷卻液進口和冷卻液出口；所述內殼的一端從所述外殼中伸出形成總排氣口，所述內殼的另一端從所述外殼中伸出形成與燃料電池系統的陰極側排氣管相連的陰極排氣進口；還包括陽極排氣管，所述陽極排氣管穿設在所述冷卻腔中且一端外露作為陽極排氣進口，另一端位于所述匯流排氣通道中。本實用新型的尾氣排放裝置可以避免因冷凝而堵塞。

技術領域

本實用新型涉及燃料電池技術領域，特別是涉及一種用于燃料電池系統的尾氣排放裝置。

背景技術

燃料電池系統通過存儲于氫氣瓶中的氫氣與大氣中的氧氣進行電化學反應產生電能、熱能及水，因其轉化效率高，反應過程不產生其他有害化學物質等環保特性，以及低噪聲等特點，逐漸被廣泛應用于汽車行業。

燃料電池電化學反應過程會產生水、殘余空氣以及未完全消耗的氫氣，需要通過排氣管排出系統外部大氣中，相比于傳統發動機，因其主要生成物質為液態水以及飽和水蒸氣，對于燃料電池系統的排氣管來說，如何將生成的水分及殘余氣體排出，成為一項重要的研究課題。

現有技術中，通常將燃料電池堆陰極生成的水及殘余空氣，陽極生成的水及水蒸汽以及陽極殘余的氫氣交匯流至尾排管中，經混合后排出系統外部的大氣中；因其有液態水及飽和水蒸汽，且各排出口的口徑及流速以及相對濕度及溫度不同，導致其在尾排管中的匯流點處極易發生冷凝。對于常溫狀態下這一現象對燃料電池系統的運行并無影響，水蒸氣在尾排管中的冷凝有益于系統的運行，可有效避免水蒸氣在系統內部發生冷凝而導致產生的液態水堵塞電堆內部流道而因其單低反極等問題，但在低溫狀態尤其是啟動或關機過程中(零度以下)，過多的冷凝發生，極易導致產生的液態水在排氣管中結冰并堵塞，導致系統排氣壓力過大，或者直接堵塞排氣管道，導致系統無法工作或者是再次啟動。

因此，需要一種避免低溫冷凝的燃料電池系統用的尾氣排放裝置。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種用于燃料電池系統的尾氣排放裝置，用于解決現有技術中低溫環境啟動過程中燃料電池系統的排氣易冷凝堵塞排氣管的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種用于燃料電池系統的尾氣排放裝置，其包括：套設的內殼和外殼，所述內殼和外殼間形成冷卻腔，所述內殼內為匯流排氣通道；所述外殼上設有與冷卻腔連通的冷卻液進口和冷卻液出口；所述內殼的一端從所述外殼中伸出形成總排氣口，所述內殼的另一端從所述外殼中伸出形成與燃料電池系統的陰極側排氣管相連的陰極排氣進口；還包括陽極排氣管，所述陽極排氣管穿設在所述冷卻腔中且一端外露作為陽極排氣進口，另一端位于所述匯流排氣通道中。

優選的，還包括與燃料電池系統中電堆殼內排氣口相連的通風排氣管，所述通風排氣管穿設在所述外殼和內殼中且兩端外露。

優選的，所述通風排氣管的出氣端位于所述總排氣口中。

優選的，所述通風排氣管與所述總排氣口同軸設置。

優選的，所述內殼的一端為彎曲狀，且彎曲后從所述外殼軸向延伸的殼壁上穿出。

優選的，所述陽極排氣管伸入所述內殼中的管身為與所述內殼軸線呈夾角的傾斜狀，且所述陽極排氣管進入的氣流方向與由所述陰極排氣進口進入的氣流方向呈銳角。

如上所述，本實用新型的用于燃料電池系統的尾氣排放裝置，具有以下有益效果：采用套設的內殼和外殼結構，內殼內作為匯流排氣通道，而在內、外殼間形成冷卻腔，冷卻腔通入燃料電池系統所用的冷卻液，冷卻液的溫度一般為65度，當在低溫環境下啟動時，冷卻液在冷卻腔中其溫度高于燃料電池系統排出的氣體溫度，即高于內殼中氣體的溫度，可對內殼進行加熱，避免系統初始運行排出的水蒸氣在內殼內冷凝，更進一步避免排出的液態水在內殼內結冰，導致堵塞。

附圖說明