[发明专利]一种燃料电池及燃料电池发电系统

说明书

本发明涉及阴极封闭式燃料电池技术领域，提供一种燃料电池及燃料电池发电系统，所述燃料电池包括布气板和阴极封闭式电堆，所述布气板的第一端面与所述阴极封闭式电堆的第一端板面接触，所述第一端板上设有阴极进气口和阴极出气口，所述第一端面上设有阴极进气槽和阴极出气槽，所述阴极进气口、所述阴极出气口分别与所述阴极进气槽、所述阴极出气槽连通。本发明的燃料电池通过在布气板上设置阴极进气槽和阴极出气槽，减少了阴极布气管路的使用，从而减少了发电系统中管路的长度、简化了管线结构、降低了气压损失；避免在系统中多堆气路连接时，为达到电堆间绝缘而必须采用的气管异相封接等复杂工艺带来的风险，有利于发电系统集成。

技术领域

本发明涉及阴极封闭式燃料电池技术领域，特别涉及一种燃料电池及燃料电池发电系统。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，主要由阳极、阴极、电解质和外部电路四部分组成。

燃料电池单体电池的功率有限，为了提高燃料电池的功率，通常将若干个单体电池组装成电堆，再将多个电堆组装成集成发电系统，电堆在集成过程中需要利用布气板对电堆进行供气，阴极封闭式电堆一端的端板上设有用于氢气和氧气进出的阳极进气口、阳极出气口、阴极进气口和阴极出气口，布气板内设有分别与阴极封闭式电堆的阳极进气口、阳极出气口、阴极进气口和阴极出气口连通的阳极进气管、阳极出气管、阴极进气管和阴极出气管。

燃料电池要想获得更高的功率密度和更好的性能，就必须在较高的压力下工作，由于需要参与电化学反应和冷却的空气量相对较大，利用布气管路配气时,阴极布气管道管径较大、管线较长、压损较大、线路复杂，尺寸较大、线路复杂的管线，在系统多堆集成过程中，不利于电堆之间的电路绝缘，系统内易形成电短路，不利于阴极封闭式电堆的集成。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种燃料电池及燃料电池发电系统，以解决现有技术中的布气管路配气时，阴极布气管道管径较大、管线较长、压损较大、线路复杂，尺寸较大、线路复杂的管线，在系统多堆集成过程中，不利于电堆之间的电路绝缘，系统内易形成电短路，不利于阴极封闭式电堆的集成的问题。

为达到上述目的，本发明一方面提供一种燃料电池，包括布气板和阴极封闭式电堆，所述布气板的第一端面与所述阴极封闭式电堆的第一端板面接触，

所述第一端板上设有阴极进气口和阴极出气口，

所述第一端面上设有阴极进气槽和阴极出气槽，

所述阴极进气口、所述阴极出气口分别与所述阴极进气槽、所述阴极出气槽连通。

优选地，所述阴极进气口在所述第一端面上的投影位于所述阴极进气槽内；和/或，所述阴极出气口在所述第一端面上的投影位于所述阴极出气槽内。

优选地，所述阴极进气槽和所述阴极出气槽的一端贯穿所述布气板的侧面。

优选地，所述阴极进气槽和所述阴极出气槽分别设置在所述第一端面的两侧。

优选地，所述第一端板上设有阳极进气口和阳极出气口，所述燃料电池包括阳极进气管和阳极出气管，所述阳极进气管和所述阳极出气管的第一端贯穿所述第一端面且外周与所布气板密封连接，第二端延伸至所述布气板外，所述阳极进气管和所述阳极出气管的第一端分别与所述阳极进气口和所述阳极出气口连通。

优选地，所述布气板上设有两个管道凹槽，所述阳极进气管和所述阳极出气管分别设置在所述管道凹槽内。

优选地，所述管道凹槽与所述阳极进气管和所述阳极出气管之间的间隙填充有密封材料，以避免从所述管道凹槽泄漏的气体外溢。

优选地，所述燃料电池包括与所述第一端面面接触的盖板，所述盖板设置在所述布气板和所述阴极封闭式电堆之间，所述阳极进气管的第一端和所述阳极出气管的第一端分别密封地贯穿所述盖板。