[实用新型]一种燃料电池端板、燃料电池电堆及燃料电池系统

说明书

本实用新型实施例提供一种燃料电池端板、燃料电池电堆及燃料电池系统，涉及燃料电池技术领域，能够使燃料电池电堆在较短时间内温度达到最佳工作状态，从而提高燃料电池整体性能，并且简化燃料电池系统部件和连接结构。所述燃料电池端板包括端板主体和热电器件，热电器件的热端与端板主体贴合，热电器件的冷端与端板主体不接触。本实用新型用于燃料电池。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池端板、燃料电池电堆及燃料电池系统。

背景技术

燃料电池是一种将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置，其中质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell，PEMFC)是目前应用较广的商用燃料电池，质子交换膜燃料电池的发电单元简称为电堆。参考图1所示，燃料电池电堆通常由上端板21、下端板22，和设置在上端板21和下端板22之间的集流板23、电池片组件24以及相关的密封和封装组件构成。其中，上端板21和下端板22中的一块端板上设置有空气(氧气)入口111、空气(氧气)出口112、燃料气入口113、燃料气出口114、冷却介质入口115和冷却介质出口116，以及封装燃料电池电堆需要的螺杆或绑带安装结构。

燃料电池电堆在实际使用时，系统会经常启停。系统关停时，由于燃料电池内部反应是缓慢停止的，通常需要外接辅助负载，如大功率电阻等对电能进行消耗，否则可能导致电池片组件24出现反极或催化剂团聚甚至质子交换膜击穿的严重问题，但外接的辅助负载又会使整个系统的部件增多，电气连接变得复杂。另外，燃料电池电堆在较低的环境温度下启动时，燃料电池电堆升温缓慢难以快速达到最佳的工作状态，这样使得燃料电池电堆很长时间都工作在非性能最佳的状态，继而使得燃料电池整体性能下降。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种燃料电池端板、燃料电池电堆及燃料电池系统，能够使燃料电池电堆在较短时间内温度达到最佳工作状态，从而提高燃料电池整体性能，并且简化燃料电池系统部件和连接结构。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供一种燃料电池端板，包括端板主体和热电器件，所述热电器件的热端与所述端板主体贴合，所述热电器件的冷端与所述端板主体不接触。

可选的，还包括冷源，所述冷源与所述热电器件的冷端贴合，所述冷源用于冷却所述热电器件的冷端。

可选的，所述端板主体的上表面具有用于容置所述热电器件的容置槽，所述热电器件放置在所述容置槽中，且其热端与所述容置槽的底面贴合。

可选的，所述热电器件的冷端与所述端板主体的上端面平齐。

可选的，所述端板主体上设置有电极引出孔，所述热电器件的电极通过所述电极引出孔引出到所述端板主体的外部，且与外接电源连接。

可选的，所述冷源包括冷却管，所述冷却管的管壁与所述热电器件的冷端贴合；所述冷却管内流通有冷却气体或冷却液体。

可选的，所述冷却管的管壁与所述热电器件的冷端贴合的面积占所述热电器件的冷端端面面积的1/2～1。

可选的，所述端板主体上设置有空气入口，所述冷却管的出口与所述空气入口通过管道连通，所述冷却管内流通的冷却气体为冷空气。

另一方面，本实用新型实施例提供一种燃料电池电堆，包括上端板和下端板，以及设置在所述上端板和所述下端板之间的集流板和电池片组件；所述上端板和/或所述下端板为上述任意一种所述的燃料电池端板。

再一方面，本实用新型实施例提供一种燃料电池系统，包括上述任意一种所述的燃料电池电堆，以及与所述燃料电池电堆连接的气路控制单元、冷却单元、电控单元；