[发明专利]燃料电池堆

说明书

本发明提供了一种燃料电池堆，包括：电池组件，包括沿第一方向间隔设置的多个单电池，各个单电池的一侧均设置有电池流道，且各个单电池上均间隔设置有与电池流道连通的第一进气孔和第一出气孔，以分别用于形成燃料电池堆的进气流道和出气流道；两个端板，沿第一方向间隔设置在电池组件的相对两侧，一个端板上间隔设置有分别用于与进气流道和出气流道连通的第二进气孔和第二出气孔；挡板，其一端与第二进气孔的孔壁面连接，另一端用于插设在进气流道的入口处，且挡板位于进气流道远离的电池流道的一侧，以解决现有技术中的燃料电池堆的靠近入口端的电池流道内的气体流量较小的问题，提高了燃料电池堆的冷启动性能。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种燃料电池堆。

背景技术

对于一般的燃料电池堆而言，其内部流场由多个相同的双单电池构成，这就导致其反应物(空气/氧气、氢气)的分配可以近似等效于直通道等截面送风系统。

过往研究表明，在电堆冷启动过程中，处于最外侧的电池(特别是靠近气体入口一侧的电池)比处于中间部位的电池更容易失败。

这是由于，一方面，处于外侧的电池靠近端板，通过端板向外界的散热更多；另一方面，在没有外部加热的情况下，入口处气体温度最低，与电池换热最多。

通过增大反应物(氢气、空气/氧气)流量，可以使这些部位的单电池的电流密度增大，进而产热增加，进而弥补因对外换热导致的温度降低、冷启动失败。

但是，现有技术中的燃料电池堆的进入公共流道内的气体压力(全压)分为动压与静压，其中动压与气体流动方向一致，静压垂直于公共流道壁，因此在此种结构下，进入电池流道的主要为静压；而根据静压复得理论，随着气体在公共流道中流动且不断向沿途的电池流道中送出气体，其流速和动压会不断下降，因而其静压值不断增大，也就是说，靠近入口端的电池流道内的气体流量较小，随着电堆的公共流道越长，上述这种现象就会越明显。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种燃料电池堆，以解决现有技术中的燃料电池堆的靠近入口端的电池流道内的气体流量较小的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种燃料电池堆，包括：电池组件，包括沿第一方向间隔设置的多个单电池，各个单电池的一侧均设置有电池流道，且各个单电池上均间隔设置有与电池流道连通的第一进气孔和第一出气孔，以分别用于形成燃料电池堆的进气流道和出气流道；两个端板，沿第一方向间隔设置在电池组件的相对两侧，其中一个端板上间隔设置有分别用于与进气流道和出气流道连通的第二进气孔和第二出气孔；挡板，挡板的一端与第二进气孔的孔壁面连接，挡板的另一端用于插设在进气流道的入口处，且挡板位于进气流道远离的电池流道的一侧。

进一步地，两个端板分别为第一端板和第二端板，第二进气孔和第二出气孔均位于第一端板上，且第二进气孔和第二出气孔均为矩形孔。

进一步地，挡板包括依次连接的第一板体和第二板体，第一板体垂直于端板且与第一端板连接，第二板体平行于端板，第二板体位于第一板体的远离第一端板的一侧且位于第一板体的靠近电池流道的一侧。

进一步地，挡板还包括第三板体，第三板体平行于第二板体，第三板体与第一板体连接且位于第二板体和第一端板之间。

进一步地，电池流道沿垂直于进气流道中的气体流动方向的第二方向延伸，进气流道和出气流道分别位于电池流道的两端，第三板体在第二方向上的宽度小于第二板体在第二方向上的宽度。

进一步地，挡板包括弧形板体，弧形板体与第一端板连接，沿远离第一端板的方向，弧形板体与电池流道之间的距离逐渐减小。

进一步地，电池流道沿平行于的第二方向延伸，挡板包括三角形板体，三角形板体与第一端板连接，沿远离第一端板的方向，三角形板体在第二方向上的宽度逐渐增大。