[发明专利]一种燃料电池电堆模组及流体控制方法

说明书

本发明属于燃料电池技术领域，公开了一种燃料电池电堆模组及流体控制方法，其中，该燃料电池电堆模组包括至少一个电堆组件，电堆组件包括两个沿高度方向依次堆叠的电堆组、进料组件和出料组件，电堆组包括两个沿高度方向依次堆叠的单体电堆，单体电堆沿长度方向的两端对称设置有入口组和出口组；进料组件用于连通各个单体电堆的入口组，出料组件用于连通各个单体电堆的出口组，流体能够通过进料组件同步流入各个单体电堆的入口组，并从各个单体电堆的出口组同步流入出料组件。该燃料电池电堆模组，使得各个单体电堆的输出性能一致，从而有效提高了单体电堆的输出性能，有效提高了燃料电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池电堆模组及流体控制方法。

背景技术

燃料电池是一种将氧化剂(空气、氧气等)和还原剂(氢气、储氢材料等)通过电化学氧化还原反应发电的装置。现有的燃料电池主要包括燃料电池堆芯和辅助部件，燃料电池堆芯由几十至数百个单体电堆串连堆叠形成，单体电堆包括分配介质流动的双极板和电化学反应的核心结构，即膜电极；辅助部件用于压紧燃料电池堆芯，并向电池堆芯提供氧化剂、还原剂和冷却剂进行电化学氧化还原反应。

由于单体电堆的进出口数量较多，在将多个单体电堆集成为燃料电池堆芯时，一般采用空间错位的方式布置多个进出口以及连通各个进出口的歧管，难以同时均匀分配氢气、氧化剂和冷却液，导致从各个歧管进口流入的流体的分配一致性差，从而严重影响了各个单体电堆的输出性能，导致各个单体电堆的热管理效率不一致，从而导致燃料电池的输出性能较差，且存在散热不良的风险，从而降低了燃料电池的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池电堆模组及流体控制方法，以解决现有技术中通过空间错位的方式布置多个进出口以及连通各个进出口的歧管，导致从各个歧管进口流入的流体的分配一致性差的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种燃料电池电堆模组，其包括至少一个电堆组件，所述电堆组件包括：

两个沿高度方向依次堆叠的电堆组，所述电堆组包括两个沿高度方向依次堆叠的单体电堆，所述单体电堆沿长度方向的两端对称设置有入口组和出口组；

进料组件和出料组件，所述进料组件用于连通各个所述单体电堆的入口组，所述出料组件用于连通各个所述单体电堆的出口组，流体能够通过所述进料组件同步流入各个所述单体电堆的入口组，并从各个所述单体电堆的出口组同步流入所述出料组件。

作为优选，所述进料组件包括两个入口歧管组，所述出料组件包括两个出口歧管组，两个所述入口歧管组与两个所述电堆组一一对应设置，两个所述出口歧管组与两个所述电堆组一一对应设置；

所述入口歧管组用于连通所述电堆组的两个所述单体电堆的入口组，所述出口歧管组用于连通所述电堆组的两个所述单体电堆的出口组，流体能够通过所述入口歧管组同步流入所述电堆组的两个所述单体电堆的入口组，并从两个所述单体电堆的出口组同步流入所述出口歧管组。

作为优选，以所述电堆组沿其高度方向的中心面为第一对称面，所述电堆组的两个所述入口组以所述第一对称面对称分布，所述电堆组的两个所述出口组以所述第一对称面对称分布。

作为优选，所述入口歧管组包括多个入口歧管，多个所述入口歧管均设有第一流入口，所述出口歧管组包括多个出口歧管，多个所述出口歧管均设有第一流出口；

各个所述第一流入口和各个所述第一流出口均分布于第一直线上，且所述第一直线为所述第一对称面上的线。

作为优选，所述入口歧管为注塑件，所述出口歧管为注塑件。

作为优选，所述入口歧管呈U形，所述出口歧管呈U形。