一种燃料电池电堆安装方式及燃料电池电堆系统技术方案

本发明专利技术提供了一种燃料电池电堆安装方式及燃料电池电堆系统，包括两侧的端板组件和中间的电堆堆芯，一侧端板组件及电堆堆芯上于一短边处贯通开设有空气出口、同侧或不同侧的端板组件及电堆堆芯上于一短边处贯通开设有氢气出口，空气出口或氢气出口所在的端板组件的端角或侧边朝下安装，保证空气出口或氢气出口为最低点，使得液态水能够自空气出口或氢气出口有效排除。或者，与空气出口所在的端板组件或氢气出口所在的端板组件相对的端板组件及电堆堆芯上设置有旁通液态水出口，旁通液态水出口所在的端板组件的端角或侧边朝下安装，因在相对侧的端板上增加了旁通，能够保证旁通液态水出口为最低点，使得液态水能够自通液态水出口有效排除。出口有效排除。出口有效排除。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池电堆安装方式及燃料电池电堆系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体涉及一种燃料电池电堆安装方式及燃料电池电堆系统。

技术介绍

[0002]为减小二氧化碳等温室气体的排放，通过光能潮汐能等绿色可再生能源能进行发电，进而通过电解水将电能转化为绿氢中化学能是一种有效手段。作为氢气使用端，质子交换膜燃料电池具有常温下快速启动、绿色无污染、转换效率高等特点，可以将氢气中的化学能电化学转换为可利用的电能。
[0003]燃料电池电堆通入氢气和空气，在电堆内部发生电化学反应，将氢气中的化学能转换为所需电能，在这个过程中也会伴随着水和热的产生，而电堆内的液态水会阻碍反应气体进入到电极内部发生反应，导致燃料电池输出性能下降甚至会影响电堆的使用寿命。而现有的燃料电池电堆系统排水不是增加另外的排水结构，造成结构复杂、成本增加的结果，就是无附加结构从而无法有效排水的问题。
[0004]因此，亟需提供一种燃料电池电堆安装方式及燃料电池电堆系统，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种燃料电池电堆安装方式及燃料电池电堆系统，解决燃料电池排气软管占用空间问题，同时也能防止因尾排管残留氢气发生安全事故。
[0006]为实现上述目的，提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种燃料电池电堆安装方式，所述燃料电池电堆包括两侧的端板组件和中间的电堆堆芯，一侧端板组件及电堆堆芯上于一短边处贯通开设有空气出口、同侧或不同侧的端板组件及电堆堆芯上于一短边处贯通开设有氢气出口，
[0008]空气出口或氢气出口所在的端板组件的端角或侧边朝下安装；或者
[0009]与空气出口所在的端板组件或氢气出口所在的端板组件相对的端板组件及电堆堆芯上设置有旁通液态水出口，旁通液态水出口所在的端板组件的端角或侧边朝下安装。
[0010]可选地，当空气出口或氢气出口所在的端板组件的端角朝下安装时，所述端板组件临近水平面的侧边与水平面的夹角的大小范围为0
‑
45
°
。
[0011]可选地，当空气出口或氢气出口所在的端板组件的端角朝下安装时，所述电堆堆芯的临近水平面的两端板组件之间的侧边与水平面的夹角的大小范围为0
‑
45
°
。
[0012]可选地，当空气出口或氢气出口所在的端板组件的侧边朝下安装时，所述电堆堆芯的临近水平面的侧面与水平面的夹角的大小范围为0
‑
45
°
。
[0013]可选地，当旁通液态水出口所在的端板组件的端角朝下安装时，所述端板组件临近水平面的侧边与水平面的夹角的大小范围为0
‑
45
°
。
[0014]可选地，当旁通液态水出口所在的端板组件的端角朝下安装时，所述电堆堆芯的
临近水平面的两端板组件之间的侧边与水平面的夹角的大小范围为0
‑
45
°
。
[0015]可选地，当旁通液态水出口所在的端板组件的侧边朝下安装时，所述电堆堆芯的临近水平面的两端板组件之间的侧边与水平面的夹角的大小范围为0
‑
45
°
。
[0016]可选地，所述燃料电池电堆安装方式，还包括以下至少一种方式：
[0017]方式一：一侧端板组件及电堆堆芯上于一短边处还贯通开设有空气进口，空气进口与空气出口设置于同一端板组件相对的短边处，或者空气进口与空气出口设置于不同侧端板组件上；
[0018]方式二：一侧端板组件及电堆堆芯上于一短边处还贯通开设有氢气进口，氢气进口与氢气出口设置于同一端板组件相对的短边处，或者氢气进口与氢气出口设置于不同侧端板组件上；
[0019]方式三：一侧端板组件及电堆堆芯上于一短边处还贯通开设有冷却水进口，同侧或不同侧端板组件及电堆堆芯还贯通开设有冷却水出口，冷却水进口与冷却水出口设置于同一端板组件相对的短边处，或者冷却水进口与冷却水出口设置于不同侧端板组件上。
[0020]可选地，空气进口、空气出口、氢气进口和氢气出口均设置于所在的端板组件的短边端部，冷却水进口和冷却水出口均设置于所在的端板组件的短边中部。
[0021]本专利技术还提供了一种燃料电池电堆系统，包括基板和根据上述任一项技术方案所述的燃料电池电堆安装方式安装在基板上的燃料电池电堆。
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供的燃料电池电堆安装方式及燃料电池电堆系统，在安装燃料电池电堆时，将端板组件的空气出口或者氢气出口所在的端角或者所在的端板组件的侧边朝下安装，当一侧的空气出口或者氢气出口所在的端角为支点朝下安装时，整个燃料电池电堆以该端角为支点倾斜设置，这时该空气出口或者氢气出口为最低点，液态水可以在重力作用下自该空气出口或者氢气出口有效排出；当一侧的空气出口或者氢气出口所在的端板组件的短边为支点朝下安装时，整个燃料电池电堆以该短边为支点倾斜设置，这时该空气出口或者氢气出口也为最低点，液态水也可以在重力作用下自该空气出口或者氢气出口有效排出；当一侧的空气出口或者氢气出口所在的端板组件的长边为支点朝下安装时，整个燃料电池电堆以该长边为支点倾斜设置，这时该空气出口或者氢气出口也为最低点，液态水也可以在重力作用下自该空气出口或者氢气出口有效排出。
[0023]或者，与空气出口所在的端板组件或氢气出口所在的端板组件相对的端板组件及电堆堆芯上设置有旁通液态水出口，旁通液态水出口所在的端板组件的端角或侧边朝下安装。同样的，当旁通液态水出口所在的端角为支点朝下安装时，整个燃料电池电堆以该端角为支点倾斜设置，这时该旁通液态水出口为较低排水点，液态水可以在重力作用下自该旁通液态水出口有效排出；当旁通液态水出口所在的端板组件的短边为支点朝下安装时，整个燃料电池电堆以该短边为支点倾斜设置，这时该旁通液态水出口也为较低出水点，液态水也可以在重力作用下自该旁通液态水出口有效排出；当旁通液态水出口所在的端板组件的长边为支点朝下安装时，整个燃料电池电堆以该长边为支点倾斜设置，这时该旁通液态水出口也为较低出水点，液态水也可以在重力作用下自该旁通液态水出口有效排出。
[0024]提供
技术实现思路
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。
技术实现思路
部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
[0025]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0026]图1示出了本专利技术实施例的燃料电池电堆的结构示意图；
[0027]图2示出了本专利技术实施例的燃料电池电堆的以空气出口所在的端板组件的端角为支点的安装方式意图；
[0028]图3示出了本专利技术实施例的燃料电池电堆的以空气出口所在的端板组件的长边为支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电堆安装方式，所述燃料电池电堆包括两侧的端板组件和中间的电堆堆芯(101)，一侧端板组件及电堆堆芯(101)上于一短边处贯通开设有空气出口(107)、同侧或不同侧的端板组件及电堆堆芯(101)上于一短边处贯通开设有氢气出口(109)，其特征在于，空气出口(107)或氢气出口(109)所在的端板组件的端角或侧边朝下安装；或者与空气出口(107)所在的端板组件或氢气出口(109)所在的端板组件相对的端板组件及电堆堆芯(101)上设置有旁通液态水出口(110)，旁通液态水出口(110)所在的端板组件的端角或侧边朝下安装。2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆安装方式，其特征在于，当空气出口(107)或氢气出口(109)所在的端板组件的端角朝下安装时，所述端板组件临近水平面的侧边与水平面的夹角的大小范围为0
‑
45
°
。3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆安装方式，其特征在于，当空气出口(107)或氢气出口(109)所在的端板组件的端角朝下安装时，所述电堆堆芯(101)的临近水平面的两端板组件之间的侧边与水平面的夹角的大小范围为0
‑
45
°
。4.根据权利要求1所述的燃料电池电堆安装方式，其特征在于，当空气出口(107)或氢气出口(109)所在的端板组件的侧边朝下安装时，所述电堆堆芯(101)的临近水平面的侧面与水平面的夹角的大小范围为0
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45
°
。5.根据权利要求1所述的燃料电池电堆安装方式，其特征在于，当旁通液态水出口(110)所在的端板组件的端角朝下安装时，所述端板组件临近水平面的侧边与水平面的夹角的大小范围为0
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45
°
。6.根据权利要求5所述的燃料电池电堆安装方式，其特征在于，当旁通液态水出口(110)所在的端板组件的端角朝下安装时，所述电堆堆芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国栋，张宇航，柳晨鹏，曲观书，徐云飞，周宝，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：