对带有金属板的燃料电池的补充的冷却剂加热制造技术

本发明专利技术涉及一种系统及方法，用于对带有金属板的燃料电池的补充的冷却剂加热，提供的燃料电池堆包括位于阴极流动通道的非活性入口区域内催化的表面。在冷系统启动时，氢气被引入到阴极入口导向器内，以便与空气混合，从而使催化剂提供化学反应，该化学反应产生热量，以便将非活性入口区域内的冷却流体温热。因此，进入堆的活性区域内的冷却流体将不会太冷以至猝灭化学反应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及一种系统及方法，用于在冷堆启动时对燃料电池堆的冷却流体入口区段内的冷却流体进行加热，并且更具体地涉及一种系统及方法，用于在冷堆启动时对燃料电池的冷却流体入口区段内的冷却流体进行加热，其中该系统及方法包括位于入口区域的阴极流场内且具有催化剂的覆层结构，并且在启动时将氢引入阴极入口导向器内，以便导致产生热量的化学反应。
技术介绍
氢是一种非常有吸引力的燃料，因为它清洁并且可用于有效地在料电池内产生电能。氢燃料电池是一种电化学装置，其包括阳极与阴极，且两者之间具有电解液。阳极接收氢气，而阴极接收氧气或空气。氢气在阳极内离解，以便产生自由质子及电子。质子穿过电解液而到达阴极。质子与阴极内的氧气及电子反应，从而产生水。来自阳极的电子不能穿过电解液，并且因此通过负载而被导向，从而在被发送到阴极之前进行工作。质子交换隔膜燃料电池(PEMFC)是一种用于车辆的流行的燃料电池。质子交换隔膜燃料电池大体上包括固体聚合物-电解液质子-传导隔膜，比如全氟磺酸隔膜。阳极和阴极典型地包括精细地分割的催化颗粒通常为铂(Pt)，其支撑于碳颗粒上并且与含离子键的聚合物混合起来。催化混合物沉积在隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池堆，包括：流场板，其限定阴极侧反应物气体流动通道及冷却流体流动通道，阴极反应物气体流经所述阴极侧反应物气体流动通道，而冷却流体流经所述冷却流体流动通道；活性区域；及非活性入口区域，其在所述活性区域之前接收所述阴极反应物气体流及所述冷却流体流，其中所述非活性入口区域内的所述阴极流动通道内的结构包括催化剂，所述催化剂与氢气和空气发生反应，以便产生热量，对所述非活性入口区域内的所述冷却流体进行加热。

【技术特征摘要】
US 2006-11-22 11/5626451.一种燃料电池堆，包括：流场板，其限定阴极侧反应物气体流动通道及冷却流体流动通道，阴极反应物气体流经所述阴极侧反应物气体流动通道，而冷却流体流经所述冷却流体流动通道；活性区域；及非活性入口区域，其在所述活性区域之前接收所述阴极反应物气体流及所述冷却流体流，其中所述非活性入口区域内的所述阴极流动通道内的结构包括催化剂，所述催化剂与氢气和空气发生反应，以便产生热量，对所述非活性入口区域内的所述冷却流体进行加热。2.如权利要求1所述的堆，其特征在于，所述催化剂涂设在所述阴极流动通道自身上。3.如权利要求1所述的堆，其特征在于，所述催化剂涂设在所述阴极流动通道内的垫片上。4.如权利要求1所述的堆，其特征在于，所述催化剂涂设在所述非活性区域内的隔膜上。5.如权利要求1所述的堆，其特征在于，所述催化剂涂设在所述非活性区域内的扩散媒介层上。6.如权利要求1所述的堆，其特征在于，所述催化剂为由二氧化铈所支撑的铂。7.如权利要求1所述的堆，其特征在于，所述非活性入口区域内的所述冷却流体流动通道的体积大于所述活性区域内的所述冷却流体流动通道的体积。8.如权利要求1所述的堆，其特征在于，还包括非活性出口区域，所述非活性出口区域从所述活性区域接收阴极废气和加热后的冷却流体，其中所述非活性出口区域内的阴极流动通道内的结构还包括催化剂，以产生热量，对所述冷却流体进行加热。-->9.如权利要求1所述的堆，其特征在于，氢气在系统启动时被送到所述非活性入口区域内的所述阴极侧反应物气体流动通道内，以便对所述冷却流体进行加热。10.如权利要求1所述的堆，其特征在于，所述流场板还限定了阳极侧反应物气体流动通道，阳极反应物气体流经所述阳极侧反应物气体流动通道，其中所述非活性入口区域内的所述阳极流动通道内的结构包括催化剂，所述催化剂与氢气和空气反应，以便产生热量，对所述非活性入口区域内的所述冷却流体进行加热。11.如权利要求1所述的堆，其特征在于，所述燃料电池堆是车辆上的燃料电池系统的一部分。12.一种燃料电池堆，包括：非活性入口区域；活性区域；非活性出口区域；冷却流体流动通道，其延伸经过所述非活性入口区域、所述活性区域和所述非活性出口区域，冷却流体流经所述冷却流体流动通道；...

【专利技术属性】
技术研发人员：M卡特赖特，GW斯卡拉，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]