[实用新型]一种燃料电池电堆封装结构

说明书

本实用新型提供一种燃料电池电堆封装结构，电堆固定于所述封装结构内部，所述封装结构底面的内表面设置倾斜的排水坡I，沿所述排水坡I边缘设置有排水槽；所述封装结构还包括与所述排水槽相连通的排水口；与所述封装结构底面相对的面为顶面，所述封装结构还包括设置于顶面内表面的排水坡II，所述排水坡II的最低区域位于所述排水槽的正上方；所述封装结构还包括用于吹扫所述封装结构内的氢气和水蒸汽的吹扫口。本实用新型的技术方案解决了现有的燃料电池模块的封装结构设置的用于排出水蒸汽的结构复杂，通过吹扫排出水蒸汽效率低的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池电堆封装技术领域，具体而言，尤其涉及一种燃料电池电堆封装结构。

背景技术

燃料电池是一种将化学能直接转化成电能的清洁能源技术，具有高能量转换效率、结构简单、低排放、低噪音等优点，常用于车、船等运载工具的动力系统，又可以用作移动式或固定式的发电站。近些年，燃料电池在车用领域的应用得到广泛的关注。

燃料电池模块是车用燃料电池系统的核心部分，燃料电池模块通常由封装结构和电堆构成，封装结构将电堆包覆，为电堆提供支撑和保护，防止外界的灰层杂质和水污染电堆，以达到燃料电池模块的防水防尘标准要求，同时，为了避免从电堆内极少量泄漏出来的氢气在封装内部长时间积累，封装结构上设置有空气吹扫进出口，以将封装内部的氢气排出，保证氢安全。但是，随着吹扫的进行，外界空气中的水蒸气也会进入封装内，特别是在空气湿度大的夏季，吹扫带入的水蒸气在封装内部聚集，使得模块的绝缘性能大大降低，当系统停机时，电堆模块温度降低，模块内的水蒸气在封装内壁冷凝形成液态水，若模块内的液态水聚集过多，浸湿电堆堆芯，则会导致电堆短路，严重影响电堆模块使用时的电安全，所以，必须采取相应的措施，在排出氢气的同时，也能排出封装内部的水，保证电堆模块的绝缘性能，本实用新型正是为了解决上述问题而产生的，旨在提供一种电堆封装，具有排水结构和排氢口，从而保证电堆模块的氢安全和绝缘性能要求。

例如专利一种具有水热管理能力的燃料电池模块(公开号为CN102035002B，公开日为20110427)，通过在模块封装上设置循环水系统和电加热单元，使燃料电池模块的温度升高，将模块内的水蒸气排出。但是在封装模块上设置循环水系统或电加热单元极大的增大了模块封装的复杂程度和制造难度，同时也会带来电安全隐患；另一方面，相对于封装的尺寸，吹扫入口和出口的尺寸都是很小的，而且由于吹扫过程中，电堆封装内部，流体的流动不规律，所以通过向封装内吹扫气体，将模块内的氢气水蒸气带出，其效率是很低的。

实用新型内容

根据上述提出现有的燃料电池模块的封装结构设置的用于排出水蒸汽的结构复杂，通过吹扫排出水蒸汽效率低的技术问题，而提供一种燃料电池电堆封装结构。本实用新型主要利用设置于电堆封装箱内的排水结构，兼顾排氢气和水蒸汽，从而保证电堆模块的绝缘性能和氢安全要求。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种燃料电池电堆封装结构，电堆固定于所述封装结构内部，所述封装结构底面的内表面设置倾斜的排水坡I，沿所述排水坡I边缘设置有排水槽；所述封装结构还包括与所述排水槽相连通的排水口；与所述封装结构底面相对的面为顶面，所述封装结构还包括设置于顶面内表面的排水坡II，所述排水坡II的最低区域位于所述排水槽的正上方；所述封装结构还包括用于吹扫所述封装结构内的氢气和水蒸汽的吹扫口。

进一步地，所述排水口位于所述封装结构上与所述排水槽上最低点相对的位置。

进一步地，所述排水坡I和所述排水坡II的坡度均为0.1％-20％，所述排水槽的坡度为0.1％-20％。

进一步地，相邻的两条所述排水槽在最低点相连通。

进一步地，所述排水口处设置用于周期性排出所述排水槽内聚集的水的阀门I。

进一步地，所述阀门I的开启时间小于闭合时间。