采用流体分布器的燃料电池模组制造技术

本实用新型专利技术公开了属于燃料电池技术领域的一种采用流体分布器的燃料电池模组。该燃料电池模组包括流体分布器、前后挡板、燃料电池软包、电池软包连接条及捆扎带；燃料电池软包分为Ⅰ型燃料电池软包和Ⅱ型燃料电池软包；分别与前挡板、后挡板集成后，用捆扎带固定；并且n块燃料电池软包依次按照Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包间隔叠加，进行串联，然后在前挡板前面安装流体分布器；并用捆扎带捆扎成一体，组合成燃料电池模组。本实用新型专利技术用流体分布器代替复杂的管路，其结构简单、节约空间、便于燃料电池模组的安装或拆卸；保证燃料电池模组持续稳定地运行，从而延长了燃料电池模组的寿命，提高实用性。

Fuel cell module using a fluid distributor

The utility model discloses a fuel cell module which uses a fluid distributor in the field of fuel cell technology. The fuel cell module includes a fluid distributor, and baffle, fuel cell battery and a soft bag, soft connecting strap; fuel cell is divided into soft type fuel cell fuel cell type II soft and soft; were integrated with the front baffle plate and the rear baffle, fixed with strapping; and n block fuel cell pouch in accordance with 1 fuel cell and fuel cell type soft soft interval superposition series, and then install the fluid distributor in front of the front baffle; and tying band together, combined into a fuel cell module. The utility model uses the fluid distributor to replace the complex pipeline, and has the advantages of simple structure, space saving, convenient installation or disassembly of the fuel cell module, and ensuring the continuous and stable operation of the fuel cell module, thereby prolonging the life and improving the practicability of the fuel cell module.

【技术实现步骤摘要】
采用流体分布器的燃料电池模组
本技术属于燃料电池
，特别涉及一种采用流体分布器的燃料电池模组。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(ProtonExchangeMembraneFuelCell，简称PEMFC)具有比能量高、工作温度低、启动迅速、无污染等优点，能广泛应用于备用电源、车用发动机、大型发电站等领域，近年来越来越受到人们的重视。加氢站等基础配套设施的落后是制约燃料电池实现大规模示范运营及广泛应用的重要因素。故近年来，研究者们将目光投向了固定式发电电源(如大型发电站)及具有固定路线的运营车(如城市/城际公交车、客车大巴)，这样可以减轻对加氢站的需求压力。然而，单个电堆很难满足这种大功率系统对电堆的动力需求，故模块化成为一种必然的发展思路，即将多个小功率电堆组合而成为大功率电堆模组，一方面，当其中的某个电堆发生故障时，不会对整个系统的运行产生太大影响，另一方面，可降低后期电堆模组的维护与维修成本。但是，对于由多个电堆组合的电堆模组的流体(燃料、氧化剂及冷却剂)的分配管理是影响电堆模组的动力输出及耐久性的最重要的因素之一。现有技术中，一般将总管路分为多个支管路，再将各个支管路连接到对应的电堆的相应接口，这种方法存在以下的缺点：电堆模组安装不方便；电堆模组维护或维修拆卸不方便；占用过多空间，不利于提高系统的体积比功率；无法保证流体在各个电堆之间的均匀分配，从而影响电堆模组的耐久性。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种采用流体分布器的燃料电池模组，所述燃料电池模组包括流体分布器、前后挡板、燃料电池软包、电池软包连接条及捆扎带；其特征在于，所述燃料电池软包包括Ⅰ型燃料电池软包和Ⅱ型燃料电池软包；所述Ⅰ型燃料电池软包和Ⅱ型燃料电池软包分别与前挡板、后挡板集成后，用捆扎带固定；所述Ⅰ型燃料电池软包的正极在靠近燃料进口的一端，负极在靠近燃料出口的一端；Ⅱ型燃料电池软包的正极在靠近燃料出口的一端，负极在靠近燃料进口的一端；n块燃料电池软包依次按照Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包间隔叠加，并相邻的Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包通过连接条连接，进行串联，然后在前挡板前面安装流体分布器；然后用捆扎带捆扎成一体，组合成燃料电池模组；如果Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包数量相等，则燃料电池的正负极在燃料电池模组的同一侧；如果Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包数量不相等，则最末一块为Ⅰ型燃料电池软包；燃料电池的正负极在燃料电池模组的两侧；即是Ⅰ型燃料电池软包个数为二分之一n加1，Ⅱ型燃料电池软包个数为二分之一n。所述流体分布器由燃料分配模块、氧化剂分配模块、冷却液分配模块依次叠加组成，在流体分布器中部从上至下设置两排孔，左边依次为氧化剂进口，冷却液进口、燃料出口；右边依次为燃料进口、冷却液出口、氧化剂出口；在流体分布器左右两边各设置三个一组的孔，每一组对应一个燃料电池软包前挡板两边的三个孔、其组数与燃料电池软包个数相等。所述燃料分配模块为表面带有燃料流道的平板式模块，燃料流道从右边燃料进口处按照燃料电池软包个数分为n条，每条与对应相应燃料电池软包的燃料进口相通；燃料流道从左边燃料出口处按照燃料电池软包个数分为n条，每条与对应相应燃料电池软包的燃料出口相通。所述氧化剂分配模块为表面带有氧化剂分配流道的平板式模块，氧化剂流道从右边氧化剂出口处按照燃料电池软包个数分为n条，每条与对应相应燃料电池软包的氧化剂出口相通；氧化剂流道从左边氧化剂进口处按照燃料电池软包个数分为n条，每条与对应相应燃料电池软包的氧化剂进口相通。所述冷却液分配模块为表面带有冷却液分配流道的平板式模块，冷却液流道从右边冷却液出口处按照燃料电池软包个数分为n条，每条与对应相应燃料电池软包的冷却液出口相通；冷却液流道从左边冷却液进口处按照燃料电池软包个数分为n条，每条与对应相应燃料电池软包的冷却液进口相通。所述流体分布器的分配流道由2n条流线型沟槽组成，所述沟槽的横截面形状为三角形、四边形或圆形，所述沟槽的宽度为5～30mm，所述n为1～10。所述燃料分配模块、氧化剂分配模块、冷却液分配模块和前挡板的连接方式为胶水粘接、螺栓紧固或钢带捆绑。所述捆扎带为可拉伸、长度易调、带有弹性的压缩带，其材质为铍铜、高分子聚合物材料、纤维基复合材料或编织双绞线，所述的捆扎带的数目为2～10，所述的捆扎带之间为非交叉排列。本技术有益效果：本技术用流体分布器代替复杂的管路，其结构简单、节约空间、便于燃料电池模组的安装或拆卸；易于实现流体(燃料、氧化剂及冷却剂)在各个电堆间的均匀分配，保证电堆模组持续稳定地运行，从而延长了电堆模组的寿命，提高燃料电池电堆模组的实用性。其次，相邻的I型燃料电池软包与II型燃料电池软包的正负极不在同一侧，这样易于实现各相邻燃料电池软包之间的正负极串联。附图说明图1为Ⅰ型燃料电池软包的结构示意图。图2为Ⅱ型燃料电池软包的结构示意图。图3为不带流体分布器燃料电池模组的结构示意图。图4为带流体分布器燃料电池模组的结构示意图。图5为冷却液分配模块分配流道流线型沟槽分布意图。图6为燃料分配模块分配流道流线型沟槽分布意图。图7为氧化剂分配模块分配流道流线型沟槽分布意图。具体实施方式本技术提供一种采用流体分布器的燃料电池模组，所述燃料电池模组包括流体分布器、前后挡板、燃料电池软包(由常规的燃料电池单体组成)、电池软包连接条及捆扎带；下面结合图1至图7并通过具体实施例来进一步说明本技术，图1，图2所示，燃料电池软包1包括Ⅰ型燃料电池软包和Ⅱ型燃料电池软包；所述Ⅰ型燃料电池软包和Ⅱ型燃料电池软包分别与前挡板6、后挡板5集成后，用捆扎带4固定；其中，Ⅰ型燃料电池软包的正极3在靠近燃料进口8-1的一端，负极2在靠近燃料出口5-2的一端；Ⅱ型燃料电池软包的正极3在靠近燃料出口8-2的一端，负极2在靠近燃料进口8-1的一端；在前挡板6的两端：左边从上至下依次设置氧化剂进口9-1，冷却液进口10-1、燃料出口8-2；右边从上至下依次设置燃料进口8-1、冷却液出口10-2、氧化剂出口9-2；前挡板6、后挡板5中央均有连接孔7；用于相邻的Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包通过1连接条1连接，和正极3、负极2的固定。图3所示为不带流体分布器燃料电池模组的实施结构(后面)示意图。图中，n为3的三个燃料电池软包依次按照Ⅰ型燃料电池软包、Ⅱ型燃料电池软包、Ⅰ型燃料电池软包叠加，并相邻的Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包通过连接条11连接；相邻的Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包正负极进行串联。图4所示为带流体分布器燃料电池模组的结构(前面)示意图。在图3所示结构的前挡板6前面安装流体分布器；然后用捆扎带4捆扎成一体，组合成燃料电池模组。其中流体分布器由燃料分配模块8、氧化剂分配模块9、冷却液分配模块10依次叠加组成；燃料分配模块8与前挡板6接触，在流体分布器中部从上至下设置两排孔，左边依次为氧化剂进口9-1，冷却液进口10-1、燃料出口8-2；右边依次为燃料进口8-1、冷却液出口10-2、氧化剂出口9-2；在流体分布器左右两边各设置三个一组的孔，每一组对应一个燃料电池软包前挡板两边的三个孔、其组数与燃料电池软包个数n＝3相等。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用流体分布器的燃料电池模组，所述燃料电池模组包括流体分布器、前后挡板、燃料电池软包、电池软包连接条及捆扎带；其特征在于，所述燃料电池软包包括Ⅰ型燃料电池软包和Ⅱ型燃料电池软包；所述Ⅰ型燃料电池软包和Ⅱ型燃料电池软包分别与前挡板、后挡板集成后，用捆扎带固定；所述Ⅰ型燃料电池软包的正极在靠近燃料进口的一端，负极在靠近燃料出口的一端；Ⅱ型燃料电池软包的正极在靠近燃料出口的一端，负极在靠近燃料进口的一端；n块燃料电池软包依次按照Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包间隔叠加，并相邻的Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包通过连接条连接，进行串联，然后在前挡板前面安装流体分布器；然后用捆扎带捆扎成一体，组合成燃料电池模组；如果Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包数量相等，则燃料电池的正负极在燃料电池模组的同一侧；如果Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包数量不相等，则最末一块为Ⅰ型燃料电池软包；燃料电池的正负极在燃料电池模组的两侧；即是Ⅰ型燃料电池软包个数为二分之一n加1，Ⅱ型燃料电池软包个数为二分之一n。

【技术特征摘要】
1.一种采用流体分布器的燃料电池模组，所述燃料电池模组包括流体分布器、前后挡板、燃料电池软包、电池软包连接条及捆扎带；其特征在于，所述燃料电池软包包括Ⅰ型燃料电池软包和Ⅱ型燃料电池软包；所述Ⅰ型燃料电池软包和Ⅱ型燃料电池软包分别与前挡板、后挡板集成后，用捆扎带固定；所述Ⅰ型燃料电池软包的正极在靠近燃料进口的一端，负极在靠近燃料出口的一端；Ⅱ型燃料电池软包的正极在靠近燃料出口的一端，负极在靠近燃料进口的一端；n块燃料电池软包依次按照Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包间隔叠加，并相邻的Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包通过连接条连接，进行串联，然后在前挡板前面安装流体分布器；然后用捆扎带捆扎成一体，组合成燃料电池模组；如果Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包数量相等，则燃料电池的正负极在燃料电池模组的同一侧；如果Ⅰ型燃料电池软包与Ⅱ型燃料电池软包数量不相等，则最末一块为Ⅰ型燃料电池软包；燃料电池的正负极在燃料电池模组的两侧；即是Ⅰ型燃料电池软包个数为二分之一n加1，Ⅱ型燃料电池软包个数为二分之一n。2.根据权利要求1所述一种采用流体分布器的燃料电池模组，其特征在于，所述流体分布器由燃料分配模块、氧化剂分配模块、冷却液分配模块依次叠加组成，在流体分布器中部从上至下设置两排孔，左边依次为氧化剂进口，冷却液进口、燃料出口；右边依次为燃料进口、冷却液出口、氧化剂出口；在流体分布器左右两边各设置三个一组的孔，每一组对应一个燃料电池软包前挡板两边的三个孔、其组数与燃料电池软包个数相等。3.根据权利要求2所述一种采用流体分布器的燃料电池模组，其特征在于，所述燃料分配模块为表面带有燃料流道的平板式模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凤银，王诚，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京,11