[实用新型]一种燃料电池电堆吹扫系统

说明书

本实用新型提供了一种燃料电池电堆吹扫系统，包括电堆封装壳体和吹扫结构，电堆封装壳体内设置吹扫结构，吹扫结构包括吹扫进气口、吹扫出气口、排水口和气流通道，电堆封装壳体包括上壳体和下壳体，下壳体上设置所述吹扫进气口，吹扫进气口和吹扫出气口呈体对角的布置方式，电堆封装壳体内设置气流通道，气流通道连接吹扫进气口和吹扫出气口，吹扫进气口的位置高度高于所述排水口的位置高度，排水口与所述吹扫进气口呈对角的布置方式，下壳体底部采用斜面设计。其中本实用新型的有益效果是：有效提高燃料电池电堆的使用安全性以及使用寿命同时吹扫装置结构简单。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池系统设计领域，特别涉及一种燃料电池电堆吹扫系统。

背景技术

大功率燃料电池电堆堆芯往往由数百节单电池组装而成，为了保证燃料电池内部反应气体的密封性能，每一节燃料电池均设置有密封系统。但是，在燃料电池运行过程中，少量的潮湿气体以及氢气还是会通过密封材料和密封界面泄露到电堆堆芯表面，一旦单电池之间形成了冷凝水，会导致电堆内部绝缘值降低，甚至导致堆芯单电池之间短路烧毁的风险。

专利CN112421076A中通过在空气入口管路上设置的至少一个控制阀之间的相对连接方位关系来调控各控制阀的启闭状态，从而控制提供至燃料电池电堆内部阳极的空气，实现在燃料电池电堆运行结束关机时，还可选择一种或多种控制模式进行组合，实现对阳极和阴极的不同吹扫方式。专利CN110993989A中的吹扫装置包括有三通阀和气水分离器，实现在燃料电池不同的工作状态下进行吹扫，避免水汽在燃料电池的电堆中凝结，对燃料电池的系统造成破坏。

上述专利中通过在吹扫管路中设置阀门实现对燃料电池电堆的吹扫，但是上述结构较为复杂增加了燃料电池的结构复杂以及燃料电池的体积可能导致适配性的下降。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型中披露了一种结构简单可以实时线对燃料电池内的水汽以及氢气进行排出的燃料电池电堆吹扫系统，本实用新型的技术方案是这样实施的：

一种燃料电池电堆吹扫系统，包括燃料电池电堆和电堆封装壳体，所述燃料电池电堆设置在所述电堆封装壳体的内部，所述电堆封装壳体内设置吹扫结构，所述吹扫结构包括吹扫进气口、吹扫出气口、排水口和气流通道，所述电堆封装壳体包括上壳体和下壳体，所述下壳体上设置所述吹扫进气口，所述上壳体上设置吹扫出气口，所述吹扫进气口和所述吹扫出气口呈体对角的布置方式，所述电堆封装壳体内设置所述气流通道，所述气流通道的深度小于所述封装壳体的壳体厚度；所述下壳体上还设置所述排水口，所述吹扫进气口的位置高度高于所述排水口的位置高度，所述排水口与所述吹扫进气口呈对角的布置方式，所述下壳体底部采用斜面设计。

优选地，所述气流通道的排布方式采用间隔式排布。

优选地，所述气流通道的截面形状包括四边形、圆弧形或者五边形。

优选地，所述气流通道的位置依据所述电堆封装壳体的内部结构进行确定。

优选地，不同位置的所述气流通道的形状采用四边形、圆弧形或者五边形中的任一一种或者同种。

优选地，在水平方向上，所述气流通道设置有两列或者两列以上。

实施本实用新型的技术方案可解决现有技术中少量的潮湿气体以及氢气还是会通过密封材料和密封界面泄露到电堆堆芯表面，一旦单电池之间形成了冷凝水，会导致电堆内部绝缘值降低，甚至导致堆芯单电池之间短路烧毁的风险的问题；实施本实用新型的技术方案，通过设置电堆吹扫口，通过向电堆内部通入流动的气体，并在电堆封装壳体内部设置有气流通道，带走电堆内部的湿气和氢气。通过设置排水口，将凝结的水滴排出，可实现有效提高燃料电池电堆的使用安全性以及使用寿命同时吹扫装置结构简单的技术效果。

附图说明