一种氢氧燃料电池制造技术

本发明专利技术提供一种氢氧燃料电池，其包括电堆、与所述电堆的氢气入口连通的氢气管道、与所述电堆的空气入口连通的空气管道和用于向电堆提供冷却水的冷却系统，所述氢氧燃料电池还包括：泄压管道，其包括主管道和第一支管道，所述主管道的一端与第一支管道的一端通过第一电磁阀连通，所述主管道的另一端与所述氢气入口连通，所述第一支管道的另一端与所述空气管道连通；其中，当所述电堆关闭时，所述第一电磁阀切换至所述第一支管道的一端与主管道的一端导通的状态，使空气同时自所述氢气入口和空气入口进入电堆，以使所述电堆内的残余氢气及反应生成的液态水从所述电堆的废料出口排出。本发明专利技术的氢氧燃料电池能够快速、方便的排除电堆内的残余电量。

Oxyhydrogen fuel cell

The present invention provides a fuel cell, comprising a stack, and the stack of hydrogen hydrogen pipeline, and communicated with the entrance of the stack communicated with the air duct and the air entrance to the stack to provide cooling water cooling system, the hydrogen fuel cell further includes a pressure relief pipe, the including the main pipeline and the first branch pipe, one end of the main pipe with one end of the first branch pipe connected by a first electromagnetic valve, the other end of the main pipe is communicated with the gas entrance, the other end of the first branch pipe and the air pipe; the, when the stack is closed at the end of one end of the first solenoid valve to switch to the first branch pipe and main pipe communicated state, so that the air at the same time from the hydrogen and air entrance entrance into the stack, the stack and the residual hydrogen The resulting liquid water is discharged from the waste material outlet of the stack. The hydrogen oxygen fuel cell of the invention can quickly and conveniently eliminate the residual electricity in the stack.

【技术实现步骤摘要】
一种氢氧燃料电池
本专利技术涉及一种燃料电池，特别涉及一种氢氧燃料电池。
技术介绍
燃料电池是很有发展前途的新的动力电源，一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料，作为负极，用空气中的氧作为正极。其和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在电池内部的，因而电池容量取决于贮存的活性物质的量；而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的，因此，这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点，但由于成本高，系统比较复杂，仅限于一些特殊用途，如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。通常该类电池通过电堆进行放电反应而产生电流，当关闭电池时，也就是将电堆关闭时，由于其内部还残留有氢气和液态水，为了避免其继续反应产生电能，现有技术中通常通过向电堆内通入氮气以将氢气及液态水排出，但是该方法局限性较大，实施较为困难。且现有技术中氢氧燃料电池在氢气、氧气(空气)的引入无较为严密的监控过程，因此导致电堆内放电反应的进行效果欠佳。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是，提供一种能够快速、方便的排除电堆内残余电量的氢氧燃料电池。为了解决上述问题，本专利技术提供一种氢氧燃料电池，其包括电堆、与所述电堆的氢气入口连通的氢气管道、与所述电堆的空气入口连通的空气管道和用于向电堆提供冷却水的冷却系统，所述氢氧燃料电池还包括：泄压管道，其包括主管道和第一支管道，所述主管道的一端与第一支管道的一端通过第一电磁阀连通，所述主管道的另一端与所述氢气入口连通，所述第一支管道的另一端与所述空气管道连通；其中，当所述电堆关闭时，所述第一电磁阀切换至所述第一支管道的一端与主管道的一端导通的状态，使空气同时自所述氢气入口和空气入口进入电堆，以使所述电堆内的残余氢气及反应生成的液态水从所述电堆的废料出口排出。作为优选，所述氢气管道上设有第二电磁阀和用于调控所述氢气管道内的氢气压力及对氢气进行除杂的保护组件。作为优选，所述保护组件包括沿所述氢气的流动方向依次设置的：第一压力传感器，其用于感测氢气管道中氢气的压力；压力调节部，其用于调节氢气的压力；第二压力传感器，其用于感测经所述压力调节部调节后的氢气的压力；以及第一水气分离器，其用于分离出氢气中的水，分离出的水通过排污管道排出；其中，所述第二电磁阀位于所述第一压力传感器与压力调节部之间。作为优选，所述空气管道上沿空气的流动方向依次设有：空气过滤器、空气流量计、空气泵以及湿热交换器，所述湿热交换器与所述电堆的空气入口、高温废气出口间均通过连接管道连通，所述湿热交换器上还连接有所述排污管道；所述第一支管道的另一端与连接所述空气入口的连接管道相连。作为优选，所述泄压管道还包括第二支管道，所述主管道上设有循环泵，所述第二支管道的一端通过所述第一电磁阀与所述主管道的一端连通，所述第二支管道的另一端与所述电堆的废料出口连通；所述第二支管道上设有用于分离自所述废料出口流出的氢气和液态水的第二水气分离器，所述第一水气分离器和第二水气分离器均通过排水管道与所述排污管道连通；其中，当电堆运行时，所述第一电磁阀切换至所述第二支管道的一端和主管道的一端导通的状态，经所述第二水气分离器分离出的氢气经所述循环泵进入电堆，分离出的液态水通过排水管道进入排污管道中。作为优选，所述主管道经过所述第一水气分离器与所述氢气入口相连通，以使经所述第二水气分离器分离出的氢气经过所述第一水气分离器的二次过滤后进入所述电堆。作为优选，所述冷却系统包括：第一水循环管道，其两端分别与所述电堆的低温水入口和高温水出口相连通，所述第一水循环管道上装设有换热器；以及第二水循环管道，其与换热器相连通，用于为所述换热器提供冷媒。作为优选，所述第一循环管道上还设有第一温度传感器、去离子器、第一水泵、压力开关和溢流阀。作为优选，所述第二循环管道上设有注水口、排水口、第二温度传感器、散热器和第二水泵。作为优选，所述第一循环管道上还设有补水箱，其用于向所述第一循环管道中补水。本专利技术的氢氧燃料电池的有益效果在于，能够在关机时，利用空气快速对电堆内的电压进行排除，实施方便，且节省了使用成本。附图说明图1为本专利技术的氢氧燃料电池的系统结构图(其中实线代表水，虚线代表氢气，点画线代表空气)。附图标记：1-氢气管道；2-第一压力开关；3-空气管道；4-第一电磁阀；5-减压阀；6-第一压力传感器；7-第二压力传感器；8-第一水气分离器；9-第二水气分离器；10-电堆；11-第二电磁阀；12-阀门；13-排污管道；14-循环泵；15-湿热交换器；16-空气泵；17-空气流量计；18-空气过滤器；19-第一温度传感器；20-补水箱；21-去离子器；22-第一水泵；23-第二压力开关；24-换热器；25-注水口；26-排水口；27-散热器；28-第二水泵；29-第二温度传感器；30-溢流阀；31-主管道；32-第一支管道；33-第二支管道；34-排水管道。55-氢气管道；56-第一压力开关；57-空气管道；58-第一电磁阀；59-减压阀；60-第一压力传感器；61-第二压力传感器；62-第一水气分离器；63-第二水气分离器；64-电堆；65-第二电磁阀；66-阀门；67-排污管道；68-循环泵；69-湿热交换器；70-空气泵；71-空气流量计；72-空气过滤器；73-第一温度传感器；74-补水箱；75-去离子器；76-第一水泵；77-第二压力开关；78-换热器；79-注水口；80-排水口；81-散热器；82-第二水泵；83-第二温度传感器；84-溢流阀；85-主管道；86-第一支管道；87-第二支管道；88-排水管道；具体实施方式以下结合附图对本专利技术进行详细描述。本专利技术公开一种氢氧燃料电池，其包括：电堆10，其具有多个接口，多个接口分别为氢气入口、低温水入口、高温水出口、空气入口、高温废气出口以及用于排出电堆10内废气及废液的排污口，例如对电堆10泄压时，电堆10内残留的氢气以及反应生成的液态水经废料出口排出；氢气管道1，其与电堆10的氢气入口相连以用于向电堆10内送入氢气；氢气管道1的另一端与氢气供给装置相连，该装置选择种类很多，如各种储氢器等，此处不再赘述；空气管道3，其与电堆10的空气入口相连，其上设有湿热交换器15，空气被送入湿热交换器15进行加湿升温后进入电堆10参与反应并形成高温废气(即高温的富氮空气，也称空气尾气)，高温废气自电堆10的高温废气出口流出电堆10后再次流入湿热交换器15，以用于将自身热量及水分传递至新引入的空气中，之后排出；冷却系统，其用于向电堆10提供冷却水；以及泄压管道，其包括主管道31和第一支管道32，主管道31的一端与第一支管道32的一端通过第一电磁阀4连通，主管道31的另一端与电堆10的氢气入口连通，第一支管道32的另一端与空气管道3连通。当电堆10关闭时，第一电磁阀4切换至第一支管道32的一端与主管道31的一端导通的状态，使空气同时自氢气入口和空气入口进入电堆10，用于推动电堆10内的残余氢气及反应生成的液态水从电堆10的废料出口排出，完成对电堆10的泄压工作。该泄压操作简单、快捷，且无需另通入氮气，只需通入空气就可彻底排出电堆10内的残料，节约本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢氧燃料电池，其包括电堆、与所述电堆的氢气入口连通的氢气管道、与所述电堆的空气入口连通的空气管道和用于向电堆提供冷却水的冷却系统，其特征在于，所述氢氧燃料电池还包括：泄压管道，其包括主管道和第一支管道，所述主管道的一端与第一支管道的一端通过第一电磁阀连通，所述主管道的另一端与所述氢气入口连通，所述第一支管道的另一端与所述空气管道连通；其中，当所述电堆关闭时，所述第一电磁阀切换至所述第一支管道的一端与主管道的一端导通的状态，使空气同时自所述氢气入口和空气入口进入电堆，以使所述电堆内的残余氢气及反应生成的液态水从所述电堆的废料出口排出。

【技术特征摘要】
1.一种氢氧燃料电池，其包括电堆、与所述电堆的氢气入口连通的氢气管道、与所述电堆的空气入口连通的空气管道和用于向电堆提供冷却水的冷却系统，其特征在于，所述氢氧燃料电池还包括：泄压管道，其包括主管道和第一支管道，所述主管道的一端与第一支管道的一端通过第一电磁阀连通，所述主管道的另一端与所述氢气入口连通，所述第一支管道的另一端与所述空气管道连通；其中，当所述电堆关闭时，所述第一电磁阀切换至所述第一支管道的一端与主管道的一端导通的状态，使空气同时自所述氢气入口和空气入口进入电堆，以使所述电堆内的残余氢气及反应生成的液态水从所述电堆的废料出口排出。2.根据权利要求1所述的氢氧燃料电池，其特征在于，所述氢气管道上设有第二电磁阀和用于调控所述氢气管道内的氢气压力及对氢气进行除杂的保护组件。3.根据权利要求2所述的氢氧燃料电池，其特征在于，所述保护组件包括沿所述氢气的流动方向依次设置的：第一压力传感器，其用于感测氢气管道中氢气的压力；压力调节部，其用于调节氢气的压力；第二压力传感器，其用于感测经所述压力调节部调节后的氢气的压力；以及第一水气分离器，其用于分离出氢气中的水，分离出的水通过排污管道排出；其中，所述第二电磁阀位于所述第一压力传感器与压力调节部之间。4.根据权利要求1所述的氢氧燃料电池，其特征在于，所述空气管道上沿空气的流动方向依次设有：空气过滤器、空气流量计、空气泵以及湿热交换器，所述湿热交换器与所述电堆的空气入口、高温废气出口间均通过连接管道连通，所述湿热交换器上还连接有所述排污管道；所述第一支管道的另一端与连接所述空气入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀中华，彭伟，
申请(专利权)人：北京东方华氢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11