甲醇燃料電池中高溫質子膜快速加熱裝置及其使用方法與流程

2023-05-24 06:03:41 2

本發明涉及甲醇燃料電池技術領域，特別涉及一種甲醇燃料電池中高溫質子膜快速加熱裝置。

背景技術：

甲醇燃料電池包括電堆，電堆中設置有多個高溫質子膜，高溫質子膜對CO不敏感，在125℃以上時，CO與Pt的結合力不如與H2的強，因此在使用時需要先將高溫質子膜加溫到125℃。通常的加熱方式是採用介質如三乙二醇溶液從內部加熱，同時在外部使用電加熱棒或電熱絲加熱的方式，再將熱的三乙二醇溶液導入到雙極板之間。這種加熱方式存在的缺點是：1、加熱時間長；2、加熱不均勻；3、允許的溫度變化的範圍小。因此，需要一種新的加熱方式來改進。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本發明的主要目的在於提供一種加熱快速且均勻的甲醇燃料電池中高溫質子膜快速加熱裝置及其使用方法。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種甲醇燃料電池中高溫質子膜快速加熱裝置，包括電堆，所述電堆包括由多個雙極板，雙極板之間設置有高溫質子膜，所述多個雙極板外設置有微波加熱裝置，所述每一雙極板上均設置有流道，所述微波加熱裝置連接有開關閥和循環泵，所述循環泵連接有加熱介質儲罐，所述加熱介質可流經雙極板上的流道。

優選的，所述加熱介質為三乙二醇溶液。

一種甲醇燃料電池中高溫質子膜快速加熱裝置的使用方法，包括以下步驟；A、關閉開關閥，打開微波加熱裝置加熱t1時間，打開開關閥；B、打開循環泵，加熱介質進入雙極板之間的流道，關閉循環泵，繼續加熱t2時間後，關閉開關閥。

優選的，所述t1為5~10s，所述t2為10~20s。

本發明相對於現有技術具有如下優點，本發明的一種甲醇燃料電池中高溫質子膜快速加熱裝置，其利用微波加熱裝置能夠快速加熱的特性來對電堆直接進行加熱，利用加熱介質的液體分子的運動，快速的加熱在雙極板的流道中的加熱介質，使得液體迅速升溫，極大的加快了高溫質子膜的升溫時間。步驟A是對雙極板的預熱，時間t1在5~10s，步驟B是將三乙二醇液體注入雙極板的流道之間，加熱時間t2來對三乙二醇加熱到較高的溫度，t2在10~20s之間，保證高溫質子膜的溫度到達125℃，從而能夠實現電堆的快速啟動，大大加快甲醇燃料電池的啟動時間。

附圖說明

圖1為本發明的一種甲醇燃料電池中高溫質子膜快速加熱裝置的結構示意圖。

圖中：1、電堆；2、雙極板；3、微波加熱裝置；4、開關閥；5、循環泵；6、加熱介質儲罐。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1所示，一種甲醇燃料電池中高溫質子膜快速加熱裝置，包括電堆1，所述電堆1包括由多個雙極板2，雙極板2之間設置有高溫質子膜，所述多個雙極板2外設置有微波加熱裝置3，所述每一雙極板2上均設置有流道，所述微波加熱裝置3連接有開關閥4和循環泵5，所述循環泵5連接有加熱介質儲罐6，所述加熱介質可流經雙極板2上的流道。

優選的，所述加熱介質為三乙二醇溶液。

本發明的一種甲醇燃料電池中高溫質子膜快速加熱裝置，其利用微波加熱裝置3能夠快速加熱的特性來對電堆1直接進行加熱，利用加熱介質的液體分子的運動，快速的加熱在雙極板2的流道中的加熱介質，使得液體迅速升溫，極大的加快了高溫質子膜的升溫時間。其中雙極板的結構、流道的結構為本領域技術人員的公知常識，本實施例不做贅述。

一種甲醇燃料電池中高溫質子膜快速加熱裝置的使用方法，包括以下步驟；A、關閉開關閥4，打開微波加熱裝置3加熱t1時間，打開開關閥4；B、打開循環泵5，加熱介質進入雙極板2之間的流道，關閉循環泵5，繼續加熱t2時間後，關閉開關閥4。步驟A是對雙極板2的預熱，時間t1在5~10s，步驟B是將三乙二醇液體注入雙極板2的流道之間，加熱時間t2來對三乙二醇加熱到較高的溫度，t2在10~20s之間，保證高溫質子膜的溫度到達125℃，從而能夠實現電堆1的快速啟動，大大加快甲醇燃料電池的啟動時間。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。