一种用于质子交换膜燃料电池的膜分离结构分水器制造技术
Membrane separation structure water separator for proton exchange membrane fuel cell
The object of the invention is to develop a new membrane separator for proton exchange membrane fuel cells, which can be used for cathode or anode water separation. The water separator membrane structure and centrifugal structure combined by centrifugal force of high-speed airflow movement in the use of gas water separation, gas separation membrane resistance decreases the original structure in manifolds, the fuel cell can meet the high power output when the gas flow rate and water management requirements, is conducive to the improvement of battery the performance and stability.
【技术实现步骤摘要】
一种用于质子交换膜燃料电池的膜分离结构分水器
本专利技术涉及燃料电池模块化技术，具体地说是涉及一种质子交换膜燃料电池模块中的水管理技术。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能量转化效率高、环境友好、结构简单、操作方便等优点，已被认为是电动汽车、固定电站的首选电源之一。PEMFC通常是以氢气为阳极燃料、以空气或氧气为阴极氧化剂，在低温(60～90℃)下进行电化学反应，反应生成物为水，且大部分水是以液态形式存在。在电池工作过程中，为避免电池中发生水淹，需要及时将生成水排除。专利201310691187.X中提出了一种具有膜分离结构分水器，用于具有气路并串联结构的多级电池组。集成此膜分离结构分水器的电池组运行时可有效地排出各级电池组的生成水，有利于简化系统结构、提高系统集成度。然而，在实际使用中，上述膜分离结构分水器存在气体阻力较大的问题。当燃料电池需要输出高功率时，工作电流密度提高，电池内部气体消耗量增加、流速加快，因分水器气体流动阻力较大，有可能导致后面一级或多级燃料电池组气体供气量不足，制约了燃料电池功率的增加；当燃料电池供气不足时，各单电池内电流密度...
【技术保护点】
一种用于质子交换膜燃料电池的膜分离结构分水器，包括依次叠合的分水板、分水膜、集水板，其特征在于：分水板上刻有流体进出通道，中部设有分水流场，分水流场的两端分别与流体进出通道相连；分水流场(流道)的底部设有通孔；分水膜位于分水板和集水板之间，作用是将分水板所分离液态水吸收、并排入集水板；集水板表面刻有水腔流场和排水通道，水腔流场和排水通道相连，透过分水膜的液态水先在水腔流场内汇集后，再经排水通道排出分水器；分水流场位于远离分水膜的分水板一侧表面，水腔流场位于靠近分水膜的集水板一侧表面。
【技术特征摘要】
1.一种用于质子交换膜燃料电池的膜分离结构分水器，包括依次叠合的分水板、分水膜、集水板，其特征在于：分水板上刻有流体进出通道，中部设有分水流场，分水流场的两端分别与流体进出通道相连；分水流场(流道)的底部设有通孔；分水膜位于分水板和集水板之间，作用是将分水板所分离液态水吸收、并排入集水板；集水板表面刻有水腔流场和排水通道，水腔流场和排水通道相连，透过分水膜的液态水先在水腔流场内汇集后，再经排水通道排出分水器；分水流场位于远离分水膜的分水板一侧表面，水腔流场位于靠近分水膜的集水板一侧表面。2.根据权利要求1所述的分水器，其特征在于：分水板分水流场包括两种基本结构，一种结构为蛇形流道，每一流道均包含至少一个弧形转弯；另一种结构为只有入口、但无出口的储水槽，储水槽与蛇形流道连通，储水槽底部设置有作为透水孔的通孔，液态水可透过透水孔进入分水膜、进而进入集水板。3.根据权利要求1所述的分水器，其特征在于：分水板、分水膜、集水板，三者间通过使用粘接胶粘接或弹性密封件密封组合而成为一个整体。4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿江涛，洪有陆，陈中岩，邵志刚，侯明，衣宝廉，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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