[發明專利]燃料電池電堆及燃料電池系統

有效

• 申請號: 202110491114.0
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113258116B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 郝傳璞;黃騰達;楊敏;鄭立能
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: H01M8/241
• 分類號: H01M8/241;H01M8/2457;H01M8/2483;H01M8/04291
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 楊東明;羅洋

1.一種燃料電池電堆，包括多個橋孔和公共流道，其特征在于，所述燃料電池電堆包括多個單節電池，每一所述單節電池均包括雙極板，所述雙極板上設置有氫氣流道和公共流道孔，所述橋孔設置于所述雙極板上并將所述氫氣流道與所述公共流道孔相連通，所述燃料電池電堆還包括一脈沖排氣機構，所述脈沖排氣機構設置于氫氣出口所在的所述公共流道內，所述脈沖排氣機構包括擋流板，所述擋流板的側壁上設置有至少一個排氣槽，所述排氣槽貫通所述擋流板的側壁，所述排氣槽可沿著所述公共流道的延伸方向移動，以使電堆內單節電池在閉氣狀態和排氣狀態之間切換；

當所述擋流板將所述橋孔遮擋時，所述橋孔對應的單節電池處于閉氣狀態；

當所述排氣槽與所述橋孔連通時，所述橋孔對應的單節電池處于排氣狀態。

2.如權利要求1所述的燃料電池電堆，其特征在于，沿著所述公共流道的延伸方向，所述擋流板上間隔地設置有多個排氣槽。

3.如權利要求1所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述擋流板為兩端開口的圓筒狀結構，所述排氣槽沿著所述擋流板的側壁呈螺旋狀設置，所述擋流板繞著其軸線轉動。

4.如權利要求3所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述排氣槽的寬度與所述燃料電池電堆中單節電池的厚度相同。

5.如權利要求4所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述排氣槽的螺距為所述單節電池的厚度的不小于2的整數倍。

6.如權利要求3所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述脈沖排氣機構還包括一轉軸，所述轉軸穿過所述擋流板的內腔與所述擋流板間隔設置并與所述擋流板固定，所述轉軸與所述擋流板同軸，所述轉軸繞著其軸線旋轉。

7.如權利要求6所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述脈沖排氣機構還包括多個相互間隔設置的連接桿，多個所述連接桿均布于所述轉軸的外表面，所述連接桿的兩端分別連接于所述轉軸的外表面和所述擋流板的內側面。

8.如權利要求6所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述脈沖排氣機構還包括電機，所述轉軸連接于所述電機，所述電機驅動所述轉軸轉動。

9.如權利要求3所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述脈沖排氣機構還包括扇葉，所述扇葉設置于所述公共流道的端部，并位于氫氣流向的下風向端。

10.如權利要求9所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述脈沖排氣機構還包括一轉軸，所述轉軸穿過所述擋流板的內腔并與所述擋流板固定，所述扇葉連接于所述轉軸的一端，所述扇葉位于氫氣流向的下風向端。

11.如權利要求9所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述脈沖排氣機構還包括一轉軸、第一齒輪、第二齒輪和連接軸，所述轉軸穿過所述擋流板的內腔并與所述擋流板固定，所述轉軸與第一齒輪連接，所述連接軸與所述第二齒輪連接，所述第一齒輪和所述第二齒輪嚙合，所述扇葉連接于所述連接軸的端部，所述扇葉位于氫氣流向的下風向端。

12.如權利要求9所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述燃料電池電堆的氫氣出口所在的公共流道與分水器的氫氣入口相連通，所述扇葉設置于所述分水器的氫氣入口處。

13.如權利要求3所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述擋流板的一端設置有轉速傳感器，所述轉速傳感器用于檢測所述擋流板的轉速。

14.如權利要求1-13中任意一項所述的燃料電池電堆，其特征在于，所述擋流板與所述公共流道邊緣上排布著所述橋孔的側面相貼合。