【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及氫燃料電池，特別的涉及一種氫燃料電池陰極氣體供給系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、雙極板又稱集流板，是氫燃料電池重要部件之一。其主要功能是提供氣體流道，防止氫燃料電池氣室中的氫氣與氧氣串通，并在串聯(lián)的陰陽兩極之間建立電流通路。在保持一定機械強度和良好阻氣作用的前提下，雙極板厚度應(yīng)盡可能地薄，以減少對電流和熱的傳導(dǎo)阻力；而氫燃料電池陰極流道主要通入氧氣，為燃料電池提供化學(xué)反應(yīng)原料的同時，流動的空氣可以為燃料電池提供散熱，保障氫燃料電池的正常運行溫度，使燃料電池維持在一個適宜的性能；但是，由于現(xiàn)有的氫燃料電池普遍采用的是直線型陰極流道，若因為散熱高強度的通入氧氣會導(dǎo)致氧氣接觸時間短、燃料電池受限與催化劑的速率而反應(yīng)不夠充分，且通入氧氣速率過塊，會導(dǎo)致燃料電池內(nèi)的水分被大量帶走，導(dǎo)致膜電極干裂；會造成電堆產(chǎn)生不可逆的損壞，使用壽命下降；因此本專利技術(shù)提供一種能夠在保證散熱的同時增加氧氣的反應(yīng)時間，保持膜電極濕潤的一種氫燃料電池陰極氣體供給系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種在保證燃料電池散熱的同時既能夠增加氧氣反應(yīng)時間又能夠保證膜電極濕潤的的氫燃料電池供給系統(tǒng)。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用了如下的技術(shù)方案：
3、一種氫燃料電池陰極氣體供給系統(tǒng)，包括氫燃料電堆；所述氫燃料電堆的陰極入口和所述氫燃料電堆的陰極出口之間，依次連接有氣體分離器、氣液分離器、循環(huán)風(fēng)機以形成一條剩余氧氣循環(huán)回路；其中，所
4、所述氫燃料電堆包括多片相互疊加的雙極板，所述雙極板的陰極側(cè)沿其寬度方向開設(shè)有氧氣流道并沿其厚度方向貫穿其陰極側(cè)，所述氧氣流道沿所述雙極板的長度方向等距間隔設(shè)置有多個，所述氧氣流道的橫截面整體呈扇形，且所述氧氣流道的內(nèi)壁沿其長度方向整體呈s型設(shè)置。
5、采用上述結(jié)構(gòu)，氣體壓縮機將空氣從空氣過濾器的外側(cè)壓縮至氣體分離器中以去除空氣中的雜質(zhì)，而氧氣分離膜將氣體混合腔中的氧氣分離至氧氣氣體腔用以提升氧氣的濃度，這樣氧氣氣體腔中的氧氣從氫燃料電堆的陰極入口進入與氫氣進行反應(yīng)，然后剩余未反應(yīng)的氧氣從氫燃料電堆的陽極流出經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機回到氧氣氣體腔，連接在氧氣氣體腔與循環(huán)風(fēng)機之間的氣液分離器可以用于除去循環(huán)使用氧氣中的水蒸氣，防止水蒸氣過多凝結(jié)在氧氣氣體腔中阻礙壓縮氣體腔中的氧氣進入氧氣氣體腔內(nèi)；而氧氣流道的內(nèi)壁整體呈s型一方面有利于減緩氧氣的流速增加反應(yīng)時間，另一方面朝向氧氣進入方向的內(nèi)壁會起到一個導(dǎo)流的作用，使進入的氧氣可以朝向開口的一側(cè)流動與膜電極充分接觸，進一步提升氧氣的利用率，另外氫氣和氧氣產(chǎn)生的產(chǎn)生的水蒸汽凝聚于內(nèi)壁上時易沿著斜面凝聚等距滑落，為膜電極提供適宜的水分，保持膜電極的濕潤，以維持膜電極的性能狀態(tài)。
6、進一步的，所述氣體壓縮機與所述壓縮氣體腔之間還設(shè)置有壓力傳感器。
7、這樣，壓力傳感器可以根據(jù)壓縮氣體腔內(nèi)的壓力來調(diào)節(jié)氣體壓縮機的工作效率和控制排氣電磁閥排出掉壓縮氣體腔內(nèi)已分離的剩余空氣。
8、更進一步的，所述氣體分離腔的背離氧氣氣體腔的一側(cè)設(shè)置有一層氮氣分離膜。
9、這樣，可以將空氣中占多數(shù)的氮氣直接排出壓縮氣體腔，有利于氣體壓縮機向壓縮氣體腔直接填充新鮮的空氣，節(jié)省排氣閥排氣時間和氣體壓縮機重新填充空氣的時間有利于保證供養(yǎng)的穩(wěn)定性。
10、進一步的，所述氣液分離器內(nèi)豎向方向上設(shè)置有多個導(dǎo)流柱，所述導(dǎo)流柱上具有沿徑向方向延伸設(shè)置的螺旋葉片，所述氣液分離器的底部呈漏斗狀設(shè)置，并連接有排水閥；所述循環(huán)風(fēng)機連接在所述氣液分離器的下側(cè)且高于排水閥的位置，所述氧氣氣體腔連接在所述氣液分離器的上端。
11、這樣，循環(huán)流動的氧氣進入到氣液分離器后，受熱后的氧氣循環(huán)風(fēng)機的壓力帶動下會沿著螺旋葉片向上攀升，從上端進入氧氣氣體腔，而氧氣中的水蒸氣遇到螺旋葉片后便會冷凝形成小水滴，沿著螺旋葉片向下匯聚到排水閥處，隨著排水閥的打開排出氣液分離器。
12、綜上所述，本專利技術(shù)具有既可以保證膜電極濕潤、又可以延長反應(yīng)時間提升氧氣濃度和利用率等優(yōu)點。
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1.一種氫燃料電池陰極氣體供給系統(tǒng)，包括氫燃料電堆(1)，其特征在于，所述氫燃料電堆(1)的陰極入口和所述氫燃料電堆(1)的陰極出口之間依次連接有氣體分離器(3)、氣液分離器(2)、循環(huán)風(fēng)機(4)以形成一條剩余氧氣循環(huán)回路；其中，所述氣體分離器(3)內(nèi)部設(shè)置有一層氧氣分離膜(33)將所述氣體分離器(3)分隔成壓縮氣體腔(31)和氧氣氣體腔(32)，所述氣液分離器(2)和所述燃料電堆(1)的陰極入口分別連接在所述氧氣氣體腔(32)的兩側(cè)；所述壓縮氣體腔(31)的一側(cè)排氣電磁閥，所述壓縮氣體腔(31)的另一側(cè)依次連接有氣體壓縮機(6)和空氣過濾器(7)以形成一條新鮮空氣進入路徑；
2.如權(quán)利要求1所述的氫燃料電池陰極氣體供給系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體壓縮機(6)與所述壓縮氣體腔(31)之間還設(shè)置有壓力傳感器(9)。
3.如權(quán)利要求2所述的氫燃料電池陰極氣體供給系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體分離腔的背離氧氣氣體腔的一側(cè)設(shè)置有一層氮氣分離膜(34)。
4.如權(quán)利要求1所述的氫燃料電池陰極氣體供給系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液分離器(2)內(nèi)豎向方向上設(shè)置有多個導(dǎo)
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種氫燃料電池陰極氣體供給系統(tǒng)，包括氫燃料電堆(1)，其特征在于，所述氫燃料電堆(1)的陰極入口和所述氫燃料電堆(1)的陰極出口之間依次連接有氣體分離器(3)、氣液分離器(2)、循環(huán)風(fēng)機(4)以形成一條剩余氧氣循環(huán)回路；其中，所述氣體分離器(3)內(nèi)部設(shè)置有一層氧氣分離膜(33)將所述氣體分離器(3)分隔成壓縮氣體腔(31)和氧氣氣體腔(32)，所述氣液分離器(2)和所述燃料電堆(1)的陰極入口分別連接在所述氧氣氣體腔(32)的兩側(cè)；所述壓縮氣體腔(31)的一側(cè)排氣電磁閥，所述壓縮氣體腔(31)的另一側(cè)依次連接有氣體壓縮機(6)和空氣過濾器(7)以形成一條新鮮空氣進入路徑；
2.如權(quán)利要求1所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：請求不公布姓名，
申請(專利權(quán))人：常州庫侖新能源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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