[发明专利]一种用于燃料电池电堆的歧管装置

说明书

本发明提出一种用于燃料电池电堆的歧管装置，包括上下对称设置的进气歧管和排气歧管，进气歧管的入口与排气歧管的出口分别位于电堆左右两侧，进气歧管的底部均匀间隔设有多个进气口，分别与电堆内各个单元电池的进气口相对应，排气歧管的顶部均匀间隔设有多个排气口，分别与电堆内各个单元电池的排气口相对应，进气歧管内部设有匀气装置，调整各个单元电池的进气均匀性，本发明可以有效提高进入各单元电池内反应气体流量分配的均匀性。

技术领域

本发明属于燃料电池电堆的技术领域，尤其涉及一种用于燃料电池电堆的歧管装置。

背景技术

燃料电池是一种直接将燃料中的化学能转化成电能的发电装置，以其能量转换效率高、可靠性高、环境友好、噪音低、工作温度低广以及寿命长等突出等优点，可作为多种运输交通工具的主要动力源。为满足使用功率要求，通常将一定数量的单元电池进行串联组装成电堆，以保证有足够的输出功率。

燃料电池进出气歧管分别负责将外部供入的流体分配至每个单元电池进行反应，以及将反应剩余的气体进行收集并排出电堆。燃料电池歧管受流动阻力、节流等因素影响,电堆中每个电池单元的进气压力和进气量都难以保证均匀,由此产生的问题是电池单元之间的性能存在差异,进气量不充分的电池单元性能较低，进气量过多的电池单元由于气体过于富裕造成了气体浪费，导致电堆输出功率降低。

目前现有的燃料电池电堆歧管，反应气体流经电堆内每片单元电池的流量均匀性不够理想，两端的电池单元气体流量差异较大。采用渐缩型歧管，虽然气体的均匀性略微得到改善，但效果不足以满足大幅提升气体分配均匀性的目的，此外也造成了双极板尺寸存在差异，不便于批量化生产。基于这些存在的问题，有必要发明一种新的燃料电池歧管，以改善燃料电池电堆内各单元电池气体分配均匀性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于燃料电池电堆的歧管装置，对进气歧管进行优化设计，可以有效地提升进气分配均匀性，从而提高燃料电池电堆的体积功率密度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于燃料电池电堆的歧管装置，包括进气歧管和排气歧管，所述进气歧管及排气歧管上下对称设置，进气歧管的入口与排气歧管的出口分别位于电堆左右两侧，进气歧管的底部均匀间隔设有多个进气口，分别与电堆内各个单元电池的进气口相对应，排气歧管的顶部均匀间隔设有多个排气口，分别与电堆内各个单元电池的排气口相对应，其特征在于，进气歧管内部设有匀气装置，调整各个单元电池的进气均匀性。

按上述方案，所述匀气装置为堵块，所述堵块设于所述进气歧管内腔。

按上述方案，所述堵块由多孔材料制成，填充整个所述进气歧管的内腔，堵块的孔隙率沿进气方向递减。

按上述方案，所述堵块由多孔材料制成，堵块厚度沿进气方向递增，孔隙率均匀。

按上述方案，所述堵块由多个子块沿进气方向均匀间隔排列组成，堵块高度沿进气方向递增。

按上述方案，所述子块由前、后固定板及圆柱块组成，所述前、后固定板的内侧面上对称设有数对卡凸，所述圆柱块水平设置，两端分别通过前、后固定板上的卡凸卡合定位，所述前、后固定块的尺寸与所述进气歧管的内腔相配置，与进气歧管间隙配合安装，多个子块上的圆柱块数量沿进气方向递增。

按上述方案，所述堵块进行疏水处理。

按上述方案，所述堵块由表面阻力小的绝缘材料制成。

按上述方案，所述进气歧管和排气歧管均为矩形结构的方管。

本发明的有益效果是：本发明提供一种用于燃料电池电堆的歧管装置，在进气歧管内部空腔中设置堵块，通过孔隙率或堵块高度来调节点对中各个电池单元的气体分配均匀性，使每片电池通过的进气量保持在同等水平，达到提升整体性能的目的，从而提高燃料电池电堆的体积功率密度，充分发挥每一片电池单元的性能。

附图说明