一种板式自加湿冷却装置及加湿冷却单元制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种板式自加湿冷却装置及加湿冷却单元，包括前压板、前端导热板、阻气性透水膜、后端导热板以及后压板。其中一组前端导热板、透水膜和后端导热板构成一个“加湿、冷却单元”。将多组加湿、冷却单元依次叠加形成具有自加湿和冷却双重功效的结构，通过多组螺栓连接紧固，形成板式自加湿及冷却装置。利用燃料电池系统自身冷却水和尾排湿空气对进入电堆的高温干空气进行冷却和加湿，不仅实现了燃料电池自加湿和冷却的双重功效，而且通过集成化设计，极大的降低了系统的复杂性，减少了系统部件，节省了空间，提高了燃料电池系统的功率密度，具有非常好的实用价值和借鉴意义。具有非常好的实用价值和借鉴意义。具有非常好的实用价值和借鉴意义。

【技术实现步骤摘要】
一种板式自加湿冷却装置及加湿冷却单元


[0001]本技术涉及燃料电池
，特别涉及一种板式自加湿冷却装置及加湿冷却单元。

技术介绍

[0002]燃料电池技术作为提供新一代高效零污染的清洁能源的环境友好型技术，正被越来越多的运用于动力、电源以及储能等行业。而在燃料电池中，广泛使用和开发应用的电池结构则是质子交换膜燃料电池(PEMFC)。
[0003]质子交换膜燃料电池是将燃料和电解质的化学能直接转换成电能的发电装置，对于燃料电池的运行而言，质子交换膜的水传导率是影响其性能的重要参数。根据国内外实验数据表明，燃料电池工作在60℃，气体湿度为80％～100％之间，反应效率最高，如果反应气体过于干燥，会造成质子交换膜中水分子过少，导致燃料电池工作效率下降，并可能造成交换膜损坏；而反应气体加湿过度，则会由于“水淹”等原因造成电池系统的性能恶化。由此可以看出，燃料电池工作时对整体性能具有较大的影响当属其加湿系统。
[0004]而在目前的燃料电池系统的氧气反应气供应中，采用的是由高转速和大流量的空压机提供的空气，其中，空气部分用于燃料电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种板式自加湿冷却装置，其特征在于，用于燃料电池系统，包括依次叠加的前压板、至少一个加湿冷却单元和后压板；所述前压板与所述后压板之间设有若干组螺栓，用于压紧并固定所述前压板和所述后压板；其中，所述加湿冷却单元包括依次叠加的前端导热板、阻气性透水膜和后端导热板；所述前端导热板和所述后端导热板的两面均设置有由流道构成的流场，所述前端导热板的流场与所述阻气性透水膜的一面配合形成一干热空气腔体，所述后端导热板的流场与所述阻气性透水膜的另一面配合形成一湿空气腔体；相邻的所述加湿冷却单元中，前一所述加湿冷却单元的后端导热板的流场与后一所述加湿冷却单元的前端导热板的流场配合形成冷却水腔体；最前端的所述加湿冷却单元的前端导热板的流场与所述前压板配合形成冷却水腔体，最后端的所述加湿冷却单元的后端导热板的流场与所述后压板配合形成冷却水腔体；还包括干热空气输入通道、冷却水输入通道、尾排空气输入通道、湿冷空气输出通道、冷却水输出通道和尾排空气输出通道；所述干热空气输入通道分别与每一干热空气腔体的一侧连通；所述冷却水输入通道分别与所述每一所述冷却水腔体的一侧连通；所述尾排空气输入通道分别与所述每一湿空气腔体的一侧连通；所述湿冷空气输出通道分别与每一干热空气腔体的另一侧连通；所述冷却水输出通道分别与所述每一所述冷却水腔体的另一侧连通；所述尾排空气输出通道分别与所述每一湿空气腔体的另一侧连通。2.如权利要求1所述的板式自加湿冷却装置，其特征在于，所述前压板、所述前端导热板、所述阻气性透水膜、所述后端导热板和所述后压板的第一侧开设有至少三组对应的第一开孔，三组对应的所述第一开孔分别配合形成所述干热空气输入通道、所述冷却水输入通道和所述尾排空气输入通道；所述干热空气输入通道位于所述前压板的一侧与外部空压机连通，所述干热空气输入通道位于所述后压板的一侧封堵；所述冷却水输入通道位于所述前压板的一侧与外部供水装置连通，所述冷却水输入通道位于所述后压板的一侧与燃料电池的冷却水输入端连通；所述尾排空气输入通道位于所述前压板的一侧封堵，所述尾排空气输入通道位于所述后压板的一侧与燃料电池的尾排空气输出端连通；所述前压板、所述前端导热板、所述阻气性透水膜、所述后端导热板和所述后压板的第二侧开设有至少三组对应的第二开孔，三组对应的所述第二开孔分别配合形成所述湿冷空气输出通道、所述冷却水输出通道和所述尾排空气输出通道；所述湿冷空气输出通道位于所述前压板的一侧封堵，所述湿冷空气输出通道位于所述后压板的一侧与燃料电池的湿冷空气输入端连通；所述冷却水输出通道位于所述前压板的一侧与外部供水装置连通，所述冷却水输出通道位于所述后压板的一侧与燃料电池的冷却水输出端连通；所述尾排空气输出通道位于所述前压板的一侧与外部大气连通，所述尾排空气输入通道位于所述后压板的一侧封堵。3.如权利要求2所述的板式自加湿冷却装置，其特征在于，还包括开设于所述前压板、所述前端导热板、所述阻气性透水膜、所述后端导热板和所述后压板的第一侧的第四组对应的所述第一开孔，以及开设于所述前压板、所述前端导热板、所述阻气性透水膜、所述后
端导热板和所述后压板的第二侧的第四组对应的所述第二开孔；第四组对应的所述第一开孔配合形成氢气输入通道；所述氢气输入通道位于所述前压板的一侧与外部氢气提供装置连通，所述氢气输入通道位于所述后压板的一侧与燃料电池的氢气输入端连通；第四组对应的所述第二开孔配合形成氢气尾排通道；所述氢气尾排通道位于所述后压板的一侧与燃料电池的氢气输出端连通。4.如权利要求2所述的板式自加湿冷却装置，其特征在于，所述加湿冷却单元还包括若干密封件；所述密封件分别设于所述前端导热板与所述阻气性透水膜之间的所述第一开孔的相接处和所述第二开孔的相接处，以及所述阻气性透水膜与所述后端导热板之间的所述第一开孔的相接处和所述第二开孔的相接处。5.如权利要求2所述的板式自加湿冷却装置，其特征在于，所述前端导热板和/或所述后端导热板上开有第一凹槽，所述第一凹槽的两端分别与所述冷却水输入通道和所述冷却水腔体连通；所述前端导热板和/或所述后端导热板上开有第二凹槽，所述第二凹槽的两端分别与所述冷却水输出通道和所述冷却水腔体连通；所述前...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海羿沣氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：