一种集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯及增湿器制造技术

本发明专利技术公开了一种集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯及增湿器，所述增湿器内芯包含内芯单元，内芯单元包含依次设置的第一气体隔板、第一增湿膜、第二气体隔板、第三气体隔板、第二增湿膜以及第四气体隔板，并依次形成第一湿气通道、第一燃料气体通道、冷气通道、第二燃料气体通道以及第二燃料气体通道。本发明专利技术利用冷气与燃料气体进行温度交换，增湿后燃料气体温度可控，气体隔板结构稳定性好，且本发明专利技术结构及工艺简单，易于加工，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯及增湿器


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯及增湿器。

技术介绍

[0002]目前常用的燃料电池有：聚合物电解质膜燃料电池、磷酸盐燃料电池、碱性燃料电池、固体氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池。其中质子交换膜燃料电池是聚合物电解质膜燃料电池中的一种，因其能量密度高、启动速度快、工作寿命长等优点，很适合应用于运输工具，因此目前大多数汽车公司开发的燃料电池也都着重于质子交换膜燃料电池。
[0003]在质子交换膜燃料电池运行过程中需要有水分子存在,如果燃料电池缺水,将导致电极内阻增加,电池性能下降,为了保证质子从膜电极阳极到达电极阴极的传输能力,需要用增湿器给进入电池堆的气体进行增湿。
[0004]以气体燃料电池中的氢燃料电池为例，需要向增湿器内通入高温高湿的气体并通过增湿器内的增湿膜对氢气进行增湿。经增湿器加湿的氢气的温度是不可控的，流入电池反应堆后将大大影响质子交换膜的工作效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯及增湿器。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯，所述增湿器内芯包含内芯单元，内芯单元包含依次设置的第一气体隔板、第一增湿膜、第二气体隔板、第三气体隔板、第二增湿膜以及第四气体隔板；
[0007]第一气体隔板与第一增湿膜的两相对侧分别通过第一湿气侧密封件进行密封，第一气体隔板与第一增湿膜之间形成第一湿气通道，第二气体隔板与第一增湿膜的两相对侧分别通过第一燃料气体侧密封件进行密封，第二气体隔板与第一增湿膜之间形成第一燃料气体通道；
[0008]第二气体隔板和第三气体隔板的相对侧分别通过冷气侧密封件进行密封，第二气体隔板和第三气体隔板之间形成冷气通道；
[0009]第三气体隔板与第二增湿膜的两相对侧分别通过第二燃料气体侧密封件进行密封，第三气体隔板与第二增湿膜之间形成第二燃料气体通道，第四气体隔板与第二增湿膜的两相对侧分别通过第二湿气侧密封件进行密封，第四气体隔板与第二增湿膜之间形成第二燃料气体通道。
[0010]进一步地，所述第一湿气通道、所述第一燃料气体通道、所述冷气通道、所述第二燃料气体通道以及第二湿气通道的通道方向一致，且平行设置。
[0011]进一步地，所述增湿器内芯为多个所述内芯单元堆叠而成，堆叠时，当前内芯单元的第四气体隔板作为下个内芯单元的第一气体隔板。
[0012]进一步地，第一至第四气体隔板的具体结构为：包含隔板本体，所述隔板本体的两侧为密封件设置部，中间部分的两个面上分别设置有多个凸部，且凸部关于所述隔板本体对称设置。
[0013]进一步地，隔板本体上的凸部均为长方体结构，凸部之间的间隔相同。
[0014]进一步地，所述第一气体隔板上靠近所述第一湿气通道的凸部与第一增湿膜相隔一定距离，所述第二气体隔板上靠近所述第一燃料气体通道的凸部也与所述第一增湿膜相隔一定距离。
[0015]进一步地，所述第二气体隔板和所述第三气体隔板上靠近冷气通道的凸部抵接，相邻两组抵接的凸部之间形成一个冷气通道。
[0016]进一步地，所述气体燃料电池为氢燃料电池，所述第一燃料气体通道和所述第二燃料气体通道均为氢气通道。
[0017]本专利技术为解决其技术问题，还提供了一种集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯及增湿器，壳体、位于所述壳体上的燃料气体进口，湿气进口，冷气进口，燃料气体出口，湿气出口，冷气出口以及设置于壳体内的如上任一项所述的集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯，所述燃料气体进口连通所述第一燃料气体通道的其中一端和第二燃料气体通道的其中一端，所述燃料气体出口连通所述第一燃料气体通道的另一端和第二燃料气体通道的另一端，所述湿气进口连通第一湿气通道的其中一端和第二湿气通道的其中一端，所述湿气出口连通第一湿气通道的另一端和第二湿气通道的另一端，所述冷气通道的两端分别连通冷气进口和冷气出口。
[0018]所述燃料气体出口以及冷气进口处设置温度传感器，并分别连接至处理器。
[0019]实施本专利技术的集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯及增湿器，具备如下技术效果：本专利技术利用冷气与燃料气体进行温度交换，增湿后燃料气体温度可控，气体隔板结构稳定性好，且本专利技术结构及工艺简单，易于加工，成本低。
附图说明
[0020]图1为集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯一实施例的结构原理图；
[0021]图2为气体隔板一实施例的结构原理图；
[0022]图3为集成冷却的气体燃料电池用增湿器一实施例的结构原理图。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本专利技术，但下述实施例仅仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0024]下面结合附图描述本专利技术的具体实施例。
[0025]参考图1，图1为集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯一实施例的结构原理图。本实施例的集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯，所述增湿器内芯包含内芯单元，内芯单元包含依次设置的第一气体隔板1、第一增湿膜2、第二气体隔板3、第三气体隔板4、第二增湿膜5以及第四气体隔板6。
[0026]第一气体隔板1与第一增湿膜2的两相对侧分别通过第一湿气侧密封件7(图中仅标识出一处，图1中的左侧也对应的存在第一湿气侧密封件7，其他的密封件也与此类似，后续不在赘述)进行密封，第一气体隔板1与第一增湿膜2之间形成第一湿气通道A，第二气体隔板3与第一增湿膜2的两相对侧分别通过第一燃料气体侧密封件8进行密封，第二气体隔板3与第一增湿膜2之间形成第一燃料气体通道B。
[0027]第二气体隔板3和第三气体隔板4的相对侧分别通过冷气侧密封件9进行密封，第二气体隔板3和第三气体隔板4之间形成冷气通道C。
[0028]第三气体隔板4与第二增湿膜5的两相对侧分别通过第二燃料气体侧密封件10进行密封，第三气体隔板4与第二增湿膜5之间形成第二燃料气体通道D，第四气体隔板6与第二增湿膜5的两相对侧分别通过第二湿气侧密封件11进行密封，第四气体隔板6与第二增湿膜5之间形成第二燃料气体通道D。
[0029]作为本专利技术的一种优选实施方式，第一湿气通道A、所述第一燃料气体通道B、所述冷气通道C、所述第二燃料气体通道D以及第二湿气通道E的通道方向一致，且平行设置。
[0030]参考图2，图2为气体隔板一实施例的结构原理图。第一至第四气体隔板的具体结构相同，均成栅栏状，具体为：包含隔板本体12，所述隔板本体12的两侧为密封件设置部122，中间部分的两个面上分别设置有多个凸部121(图中仅标识出一处)，且隔板本体12两面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯，其特征在于，所述增湿器内芯包含内芯单元，内芯单元包含依次设置的第一气体隔板、第一增湿膜、第二气体隔板、第三气体隔板、第二增湿膜以及第四气体隔板；第一气体隔板与第一增湿膜的两相对侧分别通过第一湿气侧密封件进行密封，第一气体隔板与第一增湿膜之间形成第一湿气通道，第二气体隔板与第一增湿膜的两相对侧分别通过第一燃料气体侧密封件进行密封，第二气体隔板与第一增湿膜之间形成第一燃料气体通道；第二气体隔板和第三气体隔板的相对侧分别通过冷气侧密封件进行密封，第二气体隔板和第三气体隔板之间形成冷气通道；第三气体隔板与第二增湿膜的两相对侧分别通过第二燃料气体侧密封件进行密封，第三气体隔板与第二增湿膜之间形成第二燃料气体通道，第四气体隔板与第二增湿膜的两相对侧分别通过第二湿气侧密封件进行密封，第四气体隔板与第二增湿膜之间形成第二燃料气体通道。2.根据权利要求1所述的集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯，其特征在于，所述第一湿气通道、所述第一燃料气体通道、所述冷气通道、所述第二燃料气体通道以及第二湿气通道的通道方向一致，且平行设置。3.根据权利要求1所述的集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯，其特征在于，所述增湿器内芯为多个所述内芯单元堆叠而成，堆叠时，当前内芯单元的第四气体隔板作为下个内芯单元的第一气体隔板。4.根据权利要求1所述的集成冷却的气体燃料电池用增湿器内芯，其特征在于，第一至第四气体隔板的具体结构为：包含隔板本体，所述隔板本体的两侧为密封件设置部，中间部分的两个面上分别设置有多个凸部，且凸部关于所述隔板本体对称设置。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：华周发，张国，刘震，孙鹏，杨海军，
申请(专利权)人：山东魔方新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：