[发明专利]一种质子交换膜燃料电池及其故障处理方法

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池，其特征在于，其包括：电池堆、气体管道、进气过桥孔结构以及屏蔽装置，所述电池堆由多个单电池堆叠而成，每个所述单电池具有阳极进气孔和阴极进气孔；所述气体管道包括阳极进气总管和阴极进气总管，所述进气过桥孔结构包括多个连通所述阳极进气总管的阳极进气单元和多个连通所述阴极进气总管的阴极进气单元，所述阳极进气单元与所述阳极进气孔一一对应连通，所述阴极进气单元与所述阴极进气孔一一对应连通；所述屏蔽装置包括多个与所述阳极进气孔一一对应布置的屏蔽单元，供以封闭所述阳极进气孔。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池，其特征在于，所述单电池包括依次间隔布置的阳极板、膜电极以及阴极板，所述阳极板与所述膜电极之间形成阳极气体流场，所述阴极板与所述膜电极之间形成阴极气体流场；所述阳极进气孔位于所述阳极板并连通所述阳极气体流场，所述阴极进气孔位于所述阴极板并连通所述阴极气体流场。

3.根据权利要求2所述的质子交换膜燃料电池，其特征在于，相邻两个所述单电池的所述阳极板和所述阴极板之间形成间隙。

4.根据权利要求3所述的质子交换膜燃料电池，其特征在于，所述阳极进气单元和所述阴极进气单元布置于所述间隙内，所述阳极进气单元连通相邻的所述阳极气体流场；所述阴极进气单元连通相邻的所述阴极气体流场。

5.根据权利要求4所述的质子交换膜燃料电池，其特征在于，所述屏蔽单元包括密封件以及作动件，所述密封件布置于所述阳极气体流场内并且与所述阳极板和所述膜电极均密封滑动连接，所述作动件与所述密封件传动连接，供于移动所述密封件以封闭所述阳极进气孔。

6.根据权利要求5所述的质子交换膜燃料电池，其特征在于，所述作动件包括拉杆、顶推部以及挡板，所述拉杆布置于所述挡板与所述密封件之间，所述顶推部与所述拉杆固定连接；在所述拉杆运动过程中，所述拉杆具有初始的第一位置和封闭所述阳极进气孔的第二位置，当所述拉杆处于所述第一位置时，所述阳极进气孔开启；当所述拉杆处于所述第二位置时，所述顶推件抵接所述挡板与所述密封件，供于驱动所述密封件移动以封闭所述阳极进气孔。

7.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池，其特征在于，所述气体管道还包括阳极出气总管和阴极出气总管，所述阳极出气总管连通各个所述阳极气体流场，所述阴极出气总管连通各个所述阴极气体流场。

8.根据权利要求2所述的质子交换膜燃料电池，其特征在于，还包括液体管道，所述液体管道包括冷却液进管和冷却液出管，所述冷却液进管和所述冷却液出管分别连通各个所述间隙。

9.一种用于如权利要求1-8任意一项所述的质子交换膜燃料电池的故障处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1、确定所述电池堆中故障的单电池的位置；

S2、关闭所述阳极进气总管和所述阴极进气总管，以停止所述质子交换膜燃料电池并排净其中的反应气体；

S3、操控故障单电池的所述屏蔽单元以封闭故障单电池的阳极进气孔，以屏蔽故障单电池；

S4、对所述质子交换膜燃料电池单侧保压，以确认阴阳极互窜量合格；

S5、向所述阳极进气总管和所述阴极进气总管分别通入反应气体，启动所述质子交换膜燃料电池并恢复正常运行。

10.根据权利要求9所述的质子交换膜燃料电池的故障处理方法，其特征在于，所述S2还包括对所述质子交换膜燃料电池单侧保压，以确认阴阳极互窜量超标。