一种燃料电池尾气的除氢装置、燃料电池电堆及除氢方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及燃料电池尾气的除氢装置及方法，装置包括催化电池组件和控制装置，由空气与燃料电池尾气中的氢气以混合或者不混合的方式输入催化电池组件，催化电池组件包括由膜电极按照阳极和阴极交错排序的方式构成的至少两个气体通道，一个气体通道的阳极和另一个气体通道的阴极之间设有负载装置，通过多层气体通道的结构设置，能够快速消耗氢气，实现了氢气的趋近于零的尾气排放。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池尾气的除氢装置、燃料电池电堆及除氢方法
本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池尾气的除氢装置燃料电池电堆及除氢方法。
技术介绍
燃料电池广泛应用在航天航空的运载装置、车辆、轮船、娱乐载具等多种载具中。氢氧燃料电池是以氢气作燃料为还原剂，氧气作氧化剂，通过燃料的燃烧反应，将化学能转变为电能的电池。燃料电池尾气中的氢气比例在3％以下。燃料电池的尾排阀是间歇开闭的，因此尾气的排除不是持续性的，而是间歇性的，并且每一次尾气中的氢气浓度不一定是相同的。因此，如何在除氢的过程中将燃料电池尾气中的氢气浓度进行监测和判断，确定燃料电池尾气中的氢气浓度下降至指定浓度是需要解决的技术问题。现有技术中普遍使用气体浓度传感器来对气体中的氢气浓度进行监测，但是气体浓度传感器无法设置在尾气消除的过程中，同时需要将尾气存储来进行氢气浓度的准确监测，这必然增加除氢装置的体积以及监测环节，不利于除氢装置的简化。现有技术中也通过多级除氢来保证燃料电池尾气中的氢气浓度较低甚至不含氢。例如，中国专利文献CN107813691A公开了一种节能环保的氢气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池电堆，至少包括由膜电极、阴极气体通道和阳极气体通道构成的燃料电池主体，其特征在于，/n在所述燃料电池主体排出气体的流道下游设置有至少一个催化电池组件(3)，/n所述催化电池组件(3)包括由至少一个膜电极(8)按照阳极(A)与阳极(C)并行排列的方式构成的至少一个气体通道，在一个气体通道的至少一个阳极(A)和至少另一个气体通道的阴极(C)之间设置有至少一个负载装置(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电堆，至少包括由膜电极、阴极气体通道和阳极气体通道构成的燃料电池主体，其特征在于，
在所述燃料电池主体排出气体的流道下游设置有至少一个催化电池组件(3)，
所述催化电池组件(3)包括由至少一个膜电极(8)按照阳极(A)与阳极(C)并行排列的方式构成的至少一个气体通道，在一个气体通道的至少一个阳极(A)和至少另一个气体通道的阴极(C)之间设置有至少一个负载装置(4)。


2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆，其特征在于，在至少一个催化电池组件(3)排出的混合物的流道下游设置有至少一个催化装置(5)，所述催化装置(5)与所述控制装置(7)连接，
所述催化装置(5)对所述催化电池组件(3)排出的混合物中的氢气进行催化氧化从而使得催化后的气体以氢气含量趋近于零氢气的状态排出。


3.一种燃料电池尾气的除氢装置，所述装置包括至少一个催化电池组件(3)，其特征在于，
所述催化电池组件(3)包括由至少一个膜电极(8)按照阳极(A)与阳极(C)并行排列的方式间隔构成至少一个气体通道，在一个气体通道的至少一个阳极(A)和至少另一个气体通道的阴极(C)之间设置有至少一个负载装置(4)，
所述负载装置(4)流通由所述阳极与所述阴极之间的电位差产生的电流。


4.根据权利要求3所述的燃料电池尾气的除氢装置，其特征在于，所述催化电池组件(3)与所述控制装置(7)连接，所述负载装置与所述控制装置(7)连接，
所述控制装置(7)基于所述负载装置和/或所述催化电池组件(3)的工作状态来调节负载电流。


5.根据权利要求4所述的燃料电池尾气的除氢装置，其特征在于，所述装置包括与所述催化电池组件(3)连接的至少一个催化装置(5)，所述催化装置(5)对所述催化电池组件(3)排出的混合物中的氢气进行催化氧化直至氢气含量趋近于零。

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【专利技术属性】
技术研发人员：高勇，
申请(专利权)人：上海恒劲动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31