[發(fā)明專利]燃料電池堆

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310133437.1
• 申請日: 2023-02-16
• 公開（公告）號: CN115995581A
• 公開（公告）日: 2023-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞立訊技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01M8/04291
• 分類號: H01M8/04291;H01M8/2484;H01M8/2465;H01M8/2483;H01M8/06
• 代理公司: 北京睿派知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11597
• 代理人: 劉鋒;柯雨莎

本發(fā)明實施例公開了一種燃料電池堆，通過在燃料電池堆設置具有至少一個排水通道，且至少一個排水通道設在盲端板中，每個排水通道的入口端與進口側(cè)公共通道流體連通且出口端與對應的出口側(cè)公共通道流體連通。由此，排水通道可以將進口側(cè)公共通道中的冷凝水引導至對應的出口側(cè)公共通道，并最終排出燃料電池堆，緩解冷凝水在公共通道中、尤其是在進口側(cè)公共通道中堆積難以排出而造成流道堵塞和膜電極水淹的問題，保證了燃料電池堆的電性能和壽命。同時，由于排水通道利用了燃料電池堆本身的盲端板，不需要增加燃料電池堆的部件數(shù)量，保證燃料電池堆具有較佳的能量密度和工作穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燃料電池堆公共通道內(nèi)液態(tài)水排放設計。

背景技術(shù)

質(zhì)子交換膜燃料電池具有能量轉(zhuǎn)換效率高、燃料來源廣、無排放污染等優(yōu)點，具有良好的應用前景。質(zhì)子交換膜燃料電池的電池堆在工作時對水熱管理具有較高的要求。當電池堆過干(缺水)時，膜電極中水潤濕不足，造成質(zhì)子交換膜的質(zhì)子導通率下降，影響燃料電池堆的電性能，嚴重時會引起質(zhì)子交換膜的破裂。而當電池堆過濕(水淹)時，會阻礙電池堆中氣體的流動，導致反應不充分或發(fā)生其他副反應，影響燃料電池堆的電性能和壽命。因此，質(zhì)子交換膜燃料電池的良好水熱管理要求電池堆在保持質(zhì)子交換膜的潤濕的同時也不能造成水淹。

為實現(xiàn)對質(zhì)子交換膜的潤濕，相關(guān)技術(shù)中在燃料電池電堆工作過程中向空氣腔或燃料氣體腔通入加濕氣體。在工作過程中，加濕氣體會在遇冷時形成液態(tài)的冷凝水留存在電池堆的公共通道中，尤其是在公共通道內(nèi)靠近進氣端和遠離進氣端處更加容易形成液態(tài)水堆積。冷凝水無法排出到電池堆外時會造成流道堵塞和膜電極水淹，降低燃料電池的電性能和壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種燃料電池堆，能夠解決或改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述至少部分問題。

本發(fā)明實施例公開了一種燃料電池堆，包括電池堆芯、進氣端集流板、盲端集流板和兩個端板；電池堆芯，包括層疊設置的多個單電池，電池堆芯具有沿單電池的層疊方向相背設置的第一側(cè)和第二側(cè)，電池堆芯具有沿單電池的層疊方向貫穿的多個公共通道，公共通道包括間隔設置的多個進口側(cè)公共通道和與進口側(cè)公共通道一一對應的多個出口側(cè)公共通道，進口側(cè)公共通道包括燃料氣體供給通道和氧化劑氣體供給通道，出口側(cè)公共通道包括與燃料氣體供給通道對應的燃料氣體排出通道和與氧化劑氣體供給通道對應的氧化劑氣體排出通道；進氣端集流板設置在電池堆芯的第一側(cè)；盲端集流板設置在電池堆芯的第二側(cè)；兩個端板分別為進氣端板和盲端板，進氣端板設置在進氣端集流板背離電池堆芯的一側(cè)，進氣端板具有燃料氣體進入孔、燃料氣體排出孔、氧化劑氣體進入孔和氧化劑氣體排出孔，燃料氣體進入孔與燃料氣體供給通道對準并流體連通，燃料氣體排出孔與燃料氣體排出通道對準并流體連通，氧化劑氣體進入孔與氧化劑氣體供給通道對準并流體連通，氧化劑氣體排出孔與氧化劑氣體排出通道對準并流體連通；盲端板設置在盲端集流板背離電池堆芯的一側(cè)；其中，燃料電池堆設有排水通道，排水通道具有入口端和出口端，每個排水通道的入口端與一個進口側(cè)公共通道流體連通且出口端與對應的一個出口側(cè)公共通道流體連通；至少一個排水通道設置在盲端板中。

在一些實施方式中，盲端板中的至少一個排水通道的入口端與燃料氣體供給通道流體連通且出口端與燃料氣體排出通道流體連通。

在一些實施方式中，盲端板還具有燃料氣體導流入口腔和燃料氣體導流出口腔，盲端板上的至少一個排水通道的入口端設置在燃料氣體導流入口腔的內(nèi)壁上且出口端設置在燃料氣體導流出口腔的內(nèi)壁上，燃料氣體導流入口腔具有與燃料氣體供給通道對準并流體連通的燃料氣體導流入口，燃料氣體導流出口腔具有與燃料氣體排出通道對準并流體連通的燃料氣體導流出口。

在一些實施方式中，盲端板中的至少一個排水通道的入口端與氧化劑氣體供給通道流體連通且出口端與氧化劑氣體排出通道流體連通。