一种具有智慧歧管结构的流体电池电堆制造技术

本发明专利技术公开了一种具有智慧歧管结构的流体电池电堆，涉及电池技术领域，包括流体电池结构，所述流体电池结构内部设置有入口流体电池歧管流道，所述流体电池结构内部远离入口流体电池歧管流道的一侧设置有出口流体电池歧管流道，所述入口流体电池歧管流道内部安装有芯体装置，该具有智慧歧管结构的流体电池电堆，通过采用三种方案的变截面芯体，使得入口流体电池歧管流道或者出口流体电池歧管流道内部均可以变截面，使得每个单电池都获得了独特的进出口工况调节，提高电堆性能，使得变截面芯体可以很容易地附加到现有的电堆上，可以用于改造现有的电堆性能，不必大量修改原本设计，使得本流体电池电堆具有较高的推广价值

【技术实现步骤摘要】
一种具有智慧歧管结构的流体电池电堆


[0001]本专利技术涉及电池
，具体为一种具有智慧歧管结构的流体电池电堆
。

技术介绍

[0002]电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯
、
槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置
。
具有正极
、
负极之分
。
随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置
。
如太阳能电池
。
电池的性能参数主要有电动势
、
容量
、
比能量和电阻
。
利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用
。
燃料电池，液流电池，金属空气电池等流体电池是一种新型高效的电化学储能及发电装置
。
电池内部正负极之间由离子交换膜分隔成彼此相互独立的两室
。
电池工作时，正极或负极的流体反应物由各自的输送装置被强制通过各自反应室循环流动，参与电化学反应
。
由于单个流体电池的电压和功率较为有限，人们通常由几十甚至几百片单电池串联
(
或混联
)
而成，以满足输出电压及功率需求
。
由多个流体电池单体以串联方式层叠组合构成的装置称为流体电池电堆
。
燃料电池电堆工作时，氢气和氧气分别由进口引入，经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应
。
由于质子交换膜只能传导质子，因此氢离子
(
即质子
)
可直接穿过质子交换膜到达阴极，而电子只能通过外电路才能到达阴极
。
当电子通过外电路流向阴极时就产生了直流电，以阳极为参考时，阴极电位为
1.23V。
也即每一块电池的发电电压理论上限为
1.23V。
接有负载时输出电压取决于输出电流密度，通常在
0.5
～
1V
之间
。
将多个单电池层叠组合就能构成输出电压满足实际负载需要的燃料电池堆
(
简称电堆
)
，流体反应物
(
例如燃料电池的氢气
、
空气
)
流入流体电池电堆进料歧管之后，随后被分配至各单电池中发生电化学反应
。
歧管内的进料先被送入离入口较近的电池单元后，多余的流量被进一步分配给下一个电池单元
。
但是流体运动过程中有压降损失的影响，以及歧管内可能产生的涡流等因素的影响，实际分配至各单电池的反应物的量是不均匀的
。
这导致了单电池之间的性能差异
(
如输出电压
、
温度
)。
另外，由于电堆中的电池单元主要以相互串联的方式连接，因此单池层间获得最小流量的电池单元限制了整堆的电流
。
这些因素使得电堆层间分布的不均匀性严重影响电堆的整体输出性能
。
此外，单电池之间温度分布的不均匀性会导致热应力的产生，严重影响电堆的耐久性与可靠性
。
因此提出了一种具有智慧歧管结构的流体电池电堆
。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种具有智慧歧管结构的流体电池电堆，解决了上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0004]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种具有智慧歧管结构的流体电池电堆，包括流体电池结构，所述流体电池结构内部设置有入口流体电池歧管流道，
所述流体电池结构内部远离入口流体电池歧管流道的一侧设置有出口流体电池歧管流道，所述入口流体电池歧管流道内部安装有芯体装置，所述芯体装置可由固定结构与变截面芯体构成，所述入口流体电池歧管流道内部安装有变截面芯体，所述变截面芯体通过固定结构固定在流体电池结构上
。
[0005]可选的，所述芯体装置可只安装在出口流体电池歧管流道内部
。
[0006]可选的，所述芯体装置可安装在入口流体电池歧管流道与出口流体电池歧管流道内部
。
[0007]可选的，所述变截面芯体可为刚性结构体，所述变截面芯体沿自身长度方向在不同位置粗细不同
。
[0008]可选的，所述变截面芯体也可为可变形构体
。
[0009]可选的，所述入口流体电池歧管流道与出口流体电池歧管流道内部均安装有若干个气压传感器
。
[0010]本专利技术提供了一种具有智慧歧管结构的流体电池电堆，具备以下有益效果：
[0011]该具有智慧歧管结构的流体电池电堆，通过采用三种方案的变截面芯体，使得入口流体电池歧管流道或者出口流体电池歧管流道内部均可以变截面，使得每个单电池都获得了独特的进出口工况调节，提高电堆性能，使得变截面芯体可以很容易地附加到现有的电堆上，可以用于改造现有的电堆性能，不必大量修改原本设计，使得本流体电池电堆具有较高的推广价值
。
附图说明
[0012]图1为本专利技术单侧歧管放置刚性芯体图；
[0013]图2为本专利技术双侧放置刚性芯体图；
[0014]图3为本专利技术支架结构芯体图；
[0015]图4为本专利技术球囊结构芯体图
。
[0016]图中：
1、
流体电池结构；
2、
入口流体电池歧管流道；
3、
出口流体电池歧管流道；
4、
芯体装置；
41、
变截面芯体；
42、
固定结构；
43、
球囊；
44、
支撑结构件；
45、
外部变形材料层；
46、
中轴；
47、
伸缩支架
。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
[0018]实施例一
[0019]请参阅图1至图2，本专利技术提供一种技术方案：一种具有智慧歧管结构的流体电池电堆，包括流体电池结构1，流体电池结构1内部设置有入口流体电池歧管流道2，流体电池结构1内部远离入口流体电池歧管流道2的一侧设置有出口流体电池歧管流道3，入口流体电池歧管流道2内部安装有芯体装置4，芯体装置4可由固定结构
42
与变截面芯体
41
构成，入口流体电池歧管流道2内部安装有变截面芯体
41
，变截面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有智慧歧管结构的流体电池电堆，包括流体电池结构
(1)
，所述流体电池结构
(1)
内部设置有入口流体电池歧管流道
(2)
，所述流体电池结构
(1)
内部远离入口流体电池歧管流道
(2)
的一侧设置有出口流体电池歧管流道
(3)
，所述入口流体电池歧管流道
(2)
内部安装有芯体装置
(4)
，所述芯体装置
(4)
可由固定结构
(42)
与变截面芯体
(41)
构成，所述入口流体电池歧管流道
(2)
内部安装有变截面芯体
(41)
，所述变截面芯体
(41)
通过固定结构
(42)
固定在流体电池结构
(1)
上
。2.
根据权利要求1所述的一种具有智慧歧管结构的流体电池电堆，其特征在于：所述芯体装置
(4)

【专利技术属性】
技术研发人员：任俊朋，任尧良，
申请(专利权)人：任尧良，
类型：发明
国别省市：