[发明专利]燃料电池及其介质出入模块

说明书

本发明公开了一种燃料电池及其介质出入模块，燃料电池的介质出入模块包括模块本体，模块本体集成有介质出入结构，介质出入结构用于向电堆的端板导入空气、氢气和冷却液以及用于将端板排出的空气、氢气和冷却液导出。上述燃料电池的介质出入模块，通过将介质出入结构集成在模块本体上，在装配过程中仅需装配模块本体和电堆的端板即可，简化了装配工序，提高了装配效率；也无需在端板上加工复杂流道，简化了端板的加工工艺较复杂，有效降低了端板的成本；而且，无需直接在端板上设置接头、传感器和阀门等部件，端板上的流道不必进行定制设计，则包括上述端板的电堆可以单独销售，提高了生产厂家的经济效益。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，更具体地说，涉及一种燃料电池及其介质出入模块。

背景技术

燃料电池由其发电效率高、环境污染小、可靠性高等优点被广泛应用。氢燃料电池是燃料电池较为常用的一种。氢燃料电池中，需要向电堆提供氢气和氧气以进行反应发电，还需要通过冷却液冷却电堆。通常采用空气代替氧气，即向电堆提供空气。目前，氢气、空气和冷却液的导入和排出主要通过电堆的端板上的接头和流道实现。

上述结构中，接头与端板通过装配连接，具体地，接头为七个，分别为传感器接头、冷却液流出接头、冷却液出口接头、循环泵入口接头、循环泵出口接头、氢气入口接头、尾排接头。由于接头为多个，导致装配工序较繁琐，生产效率较低。

另外，装配多个接头，密封泄漏点较多，较易出现泄漏，安全可靠性较差；还需要在端板上加工流道，流道较复杂，导致端板的加工工艺较复杂，端板的成本高。

另外，上述燃料电池中，分水器与电堆的端板装配连接，且分水器通过密封圈与端板密封连接，则对分水器和端板的配合面的表面粗糙度要求较高，导致生产成本较高；而且，在整车上更换分水器时，由于分水器位于车辆的底盘下，空间狭小，视线不好，更换操作较难，密封圈较易安装不到位，导致氢气泄漏，存在安全隐患。

另外，上述端板上需要装配的零件较多，例如接头、传感器、阀门等，而且端板上的流道需要根据上述零件定制设计。因此，上述端板与上述零件装配后组成燃料电池系统后一起销售，电堆不能单独作为一个产品进行销售，导致生产厂家经济效益较低。

综上所述，如何实现氢气、空气和冷却液的导入和排出，以简化装配工序，提高装配效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃料电池的介质出入模块，以简化装配工序，提高装配效率。本发明的另一目的是提供一种具有上述介质出入模块的燃料电池。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种燃料电池的介质出入模块，包括模块本体，所述模块本体集成有介质出入结构，所述介质出入结构用于向电堆的端板导入空气、氢气和冷却液以及用于将所述端板排出的空气、氢气和冷却液导出。

优选地，所述模块本体为一体式结构，且所述模块本体具有所述介质出入结构的接口和流道，所述介质出入结构的连接管连通相应的所述接口，且所述连接管通过其连通所述接口固定在所述模块本体上。

优选地，所述模块本体为一体式注塑结构。

优选地，所述燃料电池的介质出入模块还包括分水器，所述分水器用于分离出所述端板排出的氢气中的水，所述分水器集成在所述模块本体上。

优选地，所述分水器包括分水主体和与所述分水主体密封连接的盖板；其中，所述分水主体与所述模块本体为一体式结构，所述盖板与所述模块本体固定连接。

优选地，所述介质出入结构包括空气出入结构，所述空气出入结构包括：空气接口，空气流入接口，空气流出接口，排放流道，尾排接口；

其中，所述空气流入接口用于连通所述空气接口和所述端板的进空气口；