一種空冷型燃料電池的增溼器的製作方法
2023-10-22 14:00:37
專利名稱：一種空冷型燃料電池的增溼器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空冷型質子交換膜燃料電池系統的技術領域，具體為一種空冷型燃料電池的增溼器。
背景技術：
質子交換膜燃料電池是一種採用氫氣為燃料、空氣中的氧氣為氧化劑的發電裝置，由於燃料電池的電化學反應機理，可使其不受卡諾爾循環效率的限制，因此，質子交換膜燃料電池具有效率高、環境好的特點。空冷型質子交換膜燃料電池的主要特點是軸流風扇在為燃料電池供應空氣的同時將燃料電池內部的熱量排出，空冷型質子交換膜燃料電池的上述特性使系統的結構簡化，從而特別適合用於作為小型可攜式電源或需快速啟動的應急用電源。由於沒有其它水源，為了簡化結構，空冷型質子交換膜燃料電池的氫氣側通常省略增溼器。因此，空冷型質子交換膜燃料電池的增溼是往往通過自增溼完成，即，在電池陰極側(空氣側)反應生成H2O,水分子通過濃差擴散的方式到達質子交換膜的陽極側(氫氣側)，從而完成對質子交換膜的增溼過程。由此可見，空冷型燃料電池的增溼量很小，膜的增溼效果較差。中國專利號ZL200520065158. 3，2006年12月27日，專利名稱為《一種自增溼氫/空氣質子交換膜燃料電池系統》，其內容本實用新型公開了一種自增溼氫/空氣質子交換膜燃料電池系統，由電堆模塊、風機和密封腔組成，電堆模塊通過密封腔與風機相連通；電堆模塊由端板、集流金屬板、石墨雙極板與自增溼膜電極組成，電堆模塊的兩端為端板，端板的內側與集流金屬板相貼合，集流金屬板之間交替貼合多組由石墨雙極板與自增溼膜電極組成的單電池單元；石墨雙極板開有貫通式的空氣流道；端板開有氫氣的進出口。本實用新型採用自增溼膜電極代 替傳統燃料電池的外增溼系統，用空氣冷卻取代水冷卻系統，特別適於用作可攜式電子電器、電動自行車、電動滑板車、電動割草機、電動摩託車、電動輪椅車等的動力電源。本實用新型結構緊湊，運行穩定，工作性能優良。正如前述，該實用新型是採用自增溼膜電極代替傳統的外增溼系統，因此其增溼效果並不理想。特別地，當環境溼度較低，如低於30%時，由軸流風扇吸入電池陰極的空氣相當乾燥，因此，陰極側由電化學反應生成的水分子很大一部分會被乾燥的空氣直接帶走，使得擴散到達質子交換膜的陽極側(氫氣側)的水分子大大減少，即削弱了膜電極自增溼的能力，從而使電池性能下降、穩定性變差。
發明內容針對上述問題，本實用新型提供了一種空冷型燃料電池的增溼器，空氣通過與該增溼器的吸水布進行熱溼交換，達到增溼的目的，從而確保電池的性能。一種空冷型燃料電池的增溼器，其技術方案是這樣的其包括上部容器、下部容器，所述上部容器、下部容器之間通過兩側連接板連接，其特徵在於吸水布置於所述上部容器、下部容器之間的空腔，所述上部容器的頂面開有上部固定槽、加水孔，所述下部容器的頂面開有下部固定槽，所述吸水布的上端均布有外露的布條，所述吸水布的上端布條伸入到所述上部固定槽內，所述吸水布的下端伸入到所述下部固定槽內。其進一步特徵在於所述吸水布的中部均布有長孔；所述上部容器的側面開有排水孔，塞子塞裝於所述排水孔；所述下部容器的側面開有出水孔，塞子塞裝於所述出水孔。採用本實用新型後，通過加水孔，在上部容器中加入一定量的液態水，從而淹沒吸水布上端的布條的末端，液態水通過吸水布被緩慢地引導到下部容器中，將增溼器置於空冷型質子交換膜燃料電池的前方，打開空冷型質子交換膜燃料電池，軸流風扇的抽吸力使乾燥的空氣先經過吸水布的表面並進行熱溼交換，潤溼後的空氣再進入空冷型質子交換膜燃料電池的陰極流道中進行電化學反應，吸水布上端的布條數量可以控制吸水布的吸水量，當布條數量越多時，吸水布的吸水量越大，因此水從上部容器流入下部容器的速度越快；當布條數量越少時，其效果則相反；綜上，空氣通過與該增溼器的吸水布進行熱溼交換，達到增溼的目的，從而確保電池的性能。
圖1為本實用新型的立體結構示意圖；圖2為本實用新型的裝配示意圖；·圖3為本實用新型的吸水布結構示意圖；圖4為本實用新型用於空冷型質子交換膜燃料電池時的位置關係圖。
具體實施方式
見圖1-4，其包括上部容器1、下部容器2，上部容器1、下部容器2之間通過兩側連接板3連接，吸水布4置於上部容器1、下部容器2之間的空腔，上部容器I的頂面開有上部固定槽5、加水孔6,下部容器2的頂面開有下部固定槽7,吸水布4的上端均布有外露的布條8，吸水布4的上端的布條8伸入到上部固定槽5內，吸水布4的下端伸入到下部固定槽7內。吸水布4的中部均布有長孔9 ;上部容器I的側面開有排水孔10，塞子11塞裝於排水孔10 ;下部容器2的側面開有出水孔12，塞子13塞裝於出水孔12。圖中14為加水孔塞子。本實用新型的工作原理如下通過加水孔6，在上部容器I中加入一定量的液態水，從而淹沒吸水布4上端的布條8的末端，液態水通過吸水布4被緩慢地引導到下部容器2中，將增溼器，置於空冷型質子交換膜燃料電池15的前方，打開空冷型質子交換膜燃料電池15，軸流風扇16的抽吸力使乾燥的空氣先經過吸水布4的表面並進行熱溼交換，潤溼後的空氣再進入空冷型質子交換膜燃料電池15的陰極流道中進行電化學反應。吸水布4上端的布條8的數量可以控制吸水布4的吸水量，當布條8數量越多時，吸水布4的吸水量越大，因此水從上部容器I流入下部容器2的速度越快；當布條8數量越少時，其效果則相反。
權利要求1.一種空冷型燃料電池的增溼器，其包括上部容器、下部容器，所述上部容器、下部容器之間通過兩側連接板連接，其特徵在於吸水布置於所述上部容器、下部容器之間的空腔，所述上部容器的頂面開有上部固定槽、加水孔，所述下部容器的頂面開有下部固定槽，所述吸水布的上端均布有外露的布條，所述吸水布的上端布條伸入到所述上部固定槽內，所述吸水布的下端伸入到所述下部固定槽內。
2.根據權利要求1所述的一種空冷型燃料電池的增溼器，其特徵在於所述吸水布的中部均布有長孔。
3.根據權利要求1所述的一種空冷型燃料電池的增溼器，其特徵在於所述上部容器的側面開有排水孔，塞子塞裝於所述排水孔。
4.根據權利要求1所述的一種空冷型燃料電池的增溼器，其特徵在於所述下部容器的側面開有出水孔，塞子塞裝於所述出水孔。
專利摘要本實用新型提供了一種空冷型燃料電池的增溼器，空氣通過與該增溼器的吸水布進行熱溼交換，達到增溼的目的，從而確保電池的性能。其包括上部容器、下部容器，所述上部容器、下部容器之間通過兩側連接板連接，其特徵在於吸水布置於所述上部容器、下部容器之間的空腔，所述上部容器的頂面開有上部固定槽、加水孔，所述下部容器的頂面開有下部固定槽，所述吸水布的上端均布有外露的布條，所述吸水布的上端布條伸入到所述上部固定槽內，所述吸水布的下端伸入到所述下部固定槽內。
文檔編號H01M8/04GK202888319SQ20122040017
公開日2013年4月17日 申請日期2012年8月14日 優先權日2012年8月14日
發明者胡鳴若, 小笠原亮, 曹廣益, 劉豐 申請人:無錫國贏科技有限公司