密封的燃料电池外壳的排气制造技术

一种排气系统，包括壳和空气进入歧管。该壳接纳燃料电池堆，并且空气进入歧管沿着燃料电池堆延伸。空气进入歧管将空气流引导至燃料电池堆，并被设置成邻近于燃料电池堆并与之接触。触。触。

【技术实现步骤摘要】
密封的燃料电池外壳的排气
[0001]对相关申请的交叉引用本非临时申请根据35 U.S.C.
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119(e)和任何其他适用的法律或法规要求于2021年6月8日提交的序列号为63/208,334的美国临时专利申请的权益和优先权，该申请的全部公开内容在此通过引用明确并入本文中。


[0002]本公开大体上涉及用于对燃料电池堆的密封的外壳排气的系统。

技术介绍

[0003]燃料电池堆使用氧和氢的供应来操作。被构造成接纳燃料电池堆的壳可被紧密地密封以保持壳的内部免于碎屑或外来物体的影响，这些碎屑或外来物体可妨碍整个燃料电池堆或燃料电池堆的各个燃料电池的性能。
[0004]在燃料电池堆的正常操作期间，氢分子可从燃料电池的密封的板逸出并且可在保持燃料电池堆的壳内累积。根据在燃料电池功率模块的正常操作期间壳内的压力和/或温度的波动，湿气和/或蒸气可为在短时期或长时期内存在。这样的湿气和/或蒸气的存在对于燃料电池堆、燃料电池堆的各个部件或者直接或间接联接到燃料电池功率模块的其他子系统的最佳操作而言可能是不期望的。本公开针对用于对燃料电池堆的密封外壳排气的系统。

技术实现思路

[0005]排气系统包括：壳，该壳被构造成接纳燃料电池堆；和空气进入歧管，该空气进入歧管沿着燃料电池堆延伸并被构造成将空气流引导至燃料电池堆。空气进入歧管被设置成邻近于燃料电池堆并与之接触，空气进入歧管限定开口以重新引导空气流的一部分以在燃料电池堆上方通过以与存在于燃料电池堆上方的一个或多个氢分子混合，并且壳限定排气孔，并且包括一个或多个氢分子的空气的部分通过排气孔被排出。
[0006]排气系统包括被构造成接纳燃料电池堆的壳，并且空气进入歧管被设置成朝向燃料电池堆引导空气流。空气进入歧管被构造成引导空气流的一部分以绕过燃料电池堆以与由燃料电池堆释放的一个或多个氢分子混合，壳限定第一排气孔和第二排气孔，并且包括一个或多个氢分子的空气的部分通过第一排气孔和第二排气孔被排出。
[0007]排气系统包括：外壳，其具有敞开的顶部并被构造成接纳燃料电池堆；盖，其被构造成配合在敞开的顶部上并抵接外壳的侧壁以密封外壳；和空气进入歧管，其邻近于燃料电池堆延伸并与燃料电池堆接触以将空气流引导至燃料电池堆。空气进入歧管限定开口以重新引导空气流的一部分以绕过燃料电池堆，并且壳限定排气孔，并且空气的部分通过排气孔被排出。
附图说明
[0008]详细的描述特别地参考以下附图，在附图中：图1是示出燃料电池功率模块的透视图的框图；图2是示出图1的燃料电池功率模块的另一个透视图的框图；图3是示出本公开的燃料电池功率模块的空气输送系统和空气排放系统的框图；图4是示出本公开的燃料电池功率模块的剖视图的框图；图5是示出根据本公开的燃料电池功率模块的示例进入空气流的框图；图6是示出根据本公开的燃料电池功率模块的排气孔的示例位置的框图；图7是示出排气孔的一簇孔眼的示例几何形状的框图；图8是示出燃料电池功率模块的另一个实施例的透视图的框图；和图9是示出图1的燃料电池功率模块的部分剖视图的框图。
具体实施方式
[0009]本公开针对排气系统100，该排气系统100用于对燃料电池功率模块102和/或燃料电池堆302的外壳104排气。外壳104可为被构造成接纳和/或保护燃料电池堆302的任何壳104。壳104可为密封的或非密封的。在优选实施例中，壳104为密封的。
[0010]空气进入歧管106的壳104可限定尺寸设计成在壳104内允许有空气流的泄放口402或另一个开口402。泄放口402可在空气进入歧管106中被实现以允许在壳104内的空气流504的一部分502、506被重新引导以绕过燃料电池堆302。另外或备选地，壳104可限定一个或多个排气孔602、604以从壳104的内部103内排出(或释放)空气流的被重新引导的部分502、506。
[0011]在一些实施例中，重新引导和/或排出进入空气流的一部分502、506可降低在壳104内的氢的量和/或降低壳104内的压力。壳104和空气进入歧管106可被构造成重新引导和/或排出进入空气流504的部分502、506。该被重新引导的进入空气502、506流可提供正压力以干燥空气并最小化水、水蒸气或冷凝物在壳104的内部103内形成和/或持续存在的可能性。
[0012]图1和图2示出根据本公开的用于对密封的燃料电池外壳104排气的燃料电池功率模块102的透视图。在至少在图3中示出的示例中，燃料电池功率模块102被构造成接纳至少一个燃料电池堆302。燃料电池堆302可包括一个或多个燃料电池303和/或燃料电池系统303。因此，燃料电池功率模块102可包括一个或多个燃料电池系统303和/或一个或多个燃料电池堆302。在一个示例中，燃料电池功率模块102的一个或多个燃料电池堆302被构造成接纳一个或多个燃料电池303。也设想燃料电池功率模块102的其他实现方式，诸如具有更多或更少部件的燃料电池功率模块102。
[0013]燃料电池功率模块102的一个或多个燃料电池303可包括但不限于磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、质子交换膜燃料电池(也被称为聚合物交换膜燃料电池(PEMFC))、和固体氧化物燃料电池(SOFC)。在一个实施例中，燃料电池功率模块102的一个或多个燃料电池303包括PEMFC，诸如以氢为燃料的PEMFC，基本上由所述PEMFC构成或由其构成。
[0014]燃料电池功率模块102被构造成通信地(流体地、机械地或它们的某组合)联接到
空气操作系统305的一个或多个部件，其至少包括空气输送系统304和空气排放系统306。至少参考图3，燃料电池功率模块102可被构造成联接到空气输送系统304和/或空气排放系统306。现在返回图1，燃料电池功率模块102包括壳104、空气进入歧管106和空气排放歧管108。空气进入歧管106在壳104的内部103内延伸并被构造成输送空气流504以例如为设置在壳104内的燃料电池的发电反应提供燃料。壳104可为封闭的并可包括盖105，在壳104内的一个或多个部件可经由盖105被接近以用于检修或其他目的。壳104可沿着壳外部101和/或壳内部103的部分被密封。密封可保护在壳104内的部件免受碎屑和外来物体的影响。
[0015]如图1和图2所示，壳104包括彼此相对设置的第一侧壁110和第二侧壁112。第一侧壁110和第二侧壁112可联接至顶板114和底板116中的每个。第一端部区段118和第二端部区段120使第一侧壁110和第二侧壁112以及顶板114和底板116相互连接。
[0016]如由本领域技术人员所理解的，壳8104的另一个实施例，如图8所示，可包括顶部敞开的矩形外壳8104。顶部敞开的矩形外壳8104被构造成接纳盖板8105以盖住顶部敞开部(open
‑
top)以封闭和/或密封矩形外壳8104。在这样的示例中，盖板8105可包括在盖板8105的相对端附近设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种排气系统，包括：壳，其被构造成接纳燃料电池堆；和空气进入歧管，其沿着所述燃料电池堆延伸并被构造成将空气流引导至所述燃料电池堆，其中，所述空气进入歧管被设置成邻近于所述燃料电池堆并与之接触，其中，所述空气进入歧管限定开口以重新引导所述空气流的一部分以在所述燃料电池堆上方通过，以与存在于所述燃料电池堆上方的一个或多个氢分子混合，和其中，所述壳限定排气孔，并且包括所述一个或多个氢分子的空气的所述部分通过所述排气孔被排出。2.根据权利要求1所述的排气系统，其中，所述壳包括彼此相对设置的第一侧壁和第二侧壁，以及使所述第一侧壁和所述第二侧壁相互连接的顶板、底板、第一端部区段和第二端部区段，并且其中，所述底板限定所述排气孔。3.根据权利要求2所述的排气系统，其中，所述排气孔沿着延伸通过所述底板的中心的纵向轴线设置，其中所述排气孔偏向所述底板的联接所述第一端部区段和所述底板的端部，其中所述第一端部区段与所述第二端部区段相对设置，并且其中，所述空气进入歧管的入口设置在所述第二端部区段处。4.根据权利要求2所述的排气系统，其中，所述排气孔是第一排气孔，其中所述第一端部区段限定第二排气孔，并且其中，空气的所述部分通过所述第一排气孔和所述第二排气孔被排出。5.根据权利要求2所述的排气系统，其中，所述空气进入歧管的所述开口被设置成使得所述空气流的所述部分被朝向所述顶板引导以在所述燃料电池堆上方通过。6.根据权利要求1所述的排气系统，其中，所述壳限定被布置成形成圆的一簇孔眼。7.根据权利要求1所述的排气系统，还包括排放歧管，所述排放歧管被构造成引导排放空气流远离所述燃料电池堆。8. 一种用于对燃料电池外壳排气的系统，包括：壳，其被构造成接纳燃料电池堆；和空气进入歧管，其被设置成朝向所述燃料电池堆引导空气流，其中，所述空气进入歧管被构造成引导所述空气流的一部分以绕过所述燃料电池堆以与由所述燃料电池堆释放的一个或多个氢分子混合，其中，所述壳限定第一排气孔和第二排气孔，并且其中，包括所述一个或多个氢分子的空气的所述部分，通过所述第一排气孔和所述第二排气孔被排出。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述壳包括电子设备外壳，并且其中所述电子设备外壳限定所述第一排气孔。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述壳包括由第一侧壁和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：洁能氏公司，
类型：发明
国别省市：