[发明专利]一种排水性好的氢氧燃料电池堆

说明书

本发明公开了一种排水性好的氢氧燃料电池堆，主要包括第一端板、第二端板，以及位于第一端板和第二端板之间的电极组件，第一端板和第二端板上分别开设有与电池组件内部连通的气体入口和气体出口；所述电极组件的外侧包覆隔膜；在电极组件的两侧对称设有通过隔膜与电极组件相连的排水结构，排水结构的两端分别与第一端板和第二端板相连。本发明的有益效果为：本发明设计排水结构，可迅速将流道场内反应的水排出，防止电池堆内水淹影响燃料电池的稳定性；同时，还减少了气体流过流道场的压降和阻力，保证了反应气体进气顺畅。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种排水性好的氢氧燃料电池堆。

技术背景

氢氧燃料电池是一种新型、高效、清洁的发电系统，其发电效率能够达到60%左右，且排放物为水，对环境没有污染。目前，对氢氧燃料电池技术的研究已经成为新能源领域的热点。

水作为氢氧燃料电池的反应产物之一，其在电池内部的含量对电池的性能有很大影响，要使得燃料电池的性能达到最佳，必须使得其内部材料有合适的水含量。然而，由于燃料电池流道结构的缺陷和工况条件的变化，燃料电池内的水不能够被及时排出从而超过材料合适的含水量，使得燃料电池性能下降。为了改善燃料电池的排水性能，传统通过设计不同形式的双极板流道形状，如蛇形流道，交叉形流道以及仿生流道等形状，一定程度改善了电池排水。但是，仅仅改变流道形状这一技术难以适应电池工况的变化，电池的排水性能不稳定，严重影响了电池的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种排水性好的氢氧燃料电池堆，解决现有燃料电池堆工作时内部易水淹的问题。

本发明采用的技术方案为：一种排水性好的氢氧燃料电池堆，主要包括第一端板、第二端板，以及位于第一端板和第二端板之间的电极组件，第一端板和第二端板上分别开设有与电池组件内部连通的气体入口和气体出口；所述电极组件的外侧包覆隔膜；在电极组件的两侧对称设有通过隔膜与电极组件相连的排水结构，排水结构的两端分别与第一端板和第二端板相连。

按上述方案，所述电池组件包括多个间隔布置的双极板和膜电极，双极板的两端面分别与膜电极的端面相贴；所述双极板的一端面为阳极面，双极板的另一端面为阴极面，一个双极板的阴极面和另一个双极板的阳极极面之间设置所述膜电极；所述双极板的阳极面与膜电极的阳极气体扩散层外表面接触，所述双极板的阴极面与膜电极的阴极气体扩散层外表面贴合；所述双极板的阳极面和阴极面结构相同，均分别开设有多个流道肩，相邻两个流道肩之间为流道，各流道在端头连通，多个流道形成流道场，流道场设有入口和出口；同一个双极板两个端面上的流道场通过流道场的入口和出口连通。

按上述方案，在双极板的两端面分别设有排水沟槽，在双极板的侧面开设有与排水结构连通的连接沟槽，所述排水沟槽的一端与双极板的阳极/阴极流道场连通，排水沟槽的另一端延伸至双极板的侧面，通过连接沟槽与双极板的阴极/阳极流道场连通。

按上述方案，在所述流道内嵌置有吸水芯。

按上述方案，在连接沟槽和/或排水沟槽内分别嵌入吸水芯；所述隔膜与连接沟槽和排水沟槽内的吸水芯紧贴。

按上述方案，所述排水结构包括由外向内依次贴合的挡板、镂空板和多孔层，所述多孔层通过隔膜与双极板的外侧相连。

按上述方案，所述隔膜与双极板的连接沟槽和排水沟槽相连通，且与排水沟槽和连接沟槽内的吸水芯接触。

按上述方案，所述挡板的内侧开设有排水通道，排水通道设有干燥气体入口和出水口；所述排水通道通过镂空板、多孔层和隔膜，与连接沟槽连通。

按上述方案，所述镂空板上开有多个过流孔。

本发明的有益效果为：