一种双入口燃料电池可视化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双入口燃料电池可视化装置，包括透明端板

【技术实现步骤摘要】
一种双入口燃料电池可视化装置


[0001]本技术涉及双入口燃料电池
，特别是涉及一种双入口燃料电池可视化装置
。

技术介绍

[0002]燃料电池中目前商业化程度最高的一种燃料电池是质子交换膜燃料电池（
PEMFC
），具有低温启动快
、
功率密度高等优势，已经成功运用在汽车和固定式发电装置中
。PEMFC
分为阳极和阴极，阳极侧向电极供给燃料氢气，阴极侧向电极供给氧化剂空气或氧气，氢气被分解成氢质子和电子，氢质子透过质子交换膜到达阴极电极，而电子通过外电路到达阴极侧，氢质子
、
电子和氧化剂在催化剂三相界面发生电化学反应生成水和热
。
[0003]高电流密度时，
PEMFC
电化学反应加剧，反应生成水不断聚集，电极表面达到饱和蒸汽压时冷凝形成液态水，容易堵塞
GDL
孔道，阻碍反应气体向电极表面扩散，造成“水淹”现象，影响电池稳定运行，降低电池输出电压
。
高效的燃料电池水管理对于燃料电池的运行稳定性
、
输出性能和耐久性至关重要
。
[0004]双入口流场凭借着更短的传输路径，因此有着更小的传输阻力，压力分布更加均匀，流速分布也更为均匀
。
但是更小的平均流速分布和气流间的碰撞不利于液态水的排出，需要有效的可视化装置对其进行分析和优化
。
[0005]经检索，公开号为
CN207834458U
的中国技术专利公开了一种燃料电池装置，包括第一底板
、
第二底板
、
硅胶垫
、
阳极板
、
阴极板和盖板
。
该申请通过透明材料制成的盖板和第二底板来实现燃料电池内部的可视化，但是在该申请中，靠近流场的盖板和第二底板的温度容易受外界影响，而当二者温度较低时，流场中发生电化学反应后生成的热和水会在盖板和第二底板的内表面处冷凝并形成水雾，此时就会影响到燃料电池可视化的效果，故也就不利于优化燃料电池的水管理性能
。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术，本技术在于提供一种双入口燃料电池可视化装置，主要解决的技术问题在于如何保证燃料电池的可视化效果
。
[0007]为达到上述目的，本技术实施例的技术方案是这样实现的：
[0008]一种双入口燃料电池可视化装置，包括透明端板
、
双入口供气合金板
、
进气透明板和金属流场板，透明端板和进气透明板分别处在双入口供气合金板的两侧处，金属流场板处在进气透明板的另一侧处，且金属流场板上设有流场，双入口供气合金板用于向金属流场板中通入反应气体，双入口供气合金板的内部设有除雾机构，除雾机构包括开设在双入口供气合金板中部处的镂空窗口，镂空窗口用于实时观测流场中液态水的分布情况以及用于通入循环液体来为进气透明板提供除雾效果
。
[0009]进一步的，双入口供气合金板的一侧顶部和另一侧底部分别开设有进水口和出水口，进水口和出水口用于向镂空窗口中循环通入恒温水来避免进气透明板上产生水雾
。
[0010]进一步的，双入口供气合金板的顶部两侧均开设有进气口，且双入口供气合金板在两个进气口的底部处开设有同一个合金板进气凹槽，双入口供气合金板的底部两侧均开设有出气口，且双入口供气合金板在两个出气口的顶部处开设有同一个合金板出气凹槽
。
[0011]进一步的，进气透明板的板体顶部和底部分别开设有透明板进气槽和透明板出气槽，透明板进气槽和透明板出气槽分别与合金板进气凹槽和合金板出气凹槽吻合
。
[0012]进一步的，双入口供气合金板靠近进气透明板的一侧开设有密封槽，且双入口供气合金板在密封槽处设有密封垫，密封垫和密封槽均呈“目”字形，且密封垫上的三个镂空区域由上至下分别与透明板进气槽
、
镂空窗口和透明板出气槽相适配
。
[0013]进一步的，透明端板
、
双入口供气合金板
、
进气透明板和金属流场板的外侧边缘处等距开设有若干个加紧螺栓孔，加紧螺栓孔用于装配加紧螺栓
。
[0014]进一步的，透明端板远离双入口供气合金板的一侧处设有罩壳，罩壳的一侧内壁开设有圆形开口，且罩壳在圆形开口处固定连接有放大镜，罩壳靠近透明端板一侧的外围处固定连接有若干个吸盘
。
[0015]本技术的有益效果在于：
[0016]1、
本申请通过在双入口供气合金板中通入循环的恒温水，来保证进气透明板和透明端板的温度不会与燃料电池内部反应生成的水之间存在较大的温差，因此反应产生的水与上述两者的接触就不会发生冷凝而形成水雾的现象，以此来保证燃料电池的可视化效果，在此基础上，就可以实时观测电池内部金属流场中液态水的传输过程，也能够准确地量化流场中的液态水含量，进而方便于对双入口燃料电池水管理性能的优化工作；
[0017]2、
本申请在上述基础上可以配合光学摄影的方法观测燃料电池流场中的液态水分布情况，并将实时观测得到的液态水传输信息反馈，以此便能够为具备均匀气体分布的双入口燃料电池的优化设计提供指导；
[0018]3、
通过设置罩壳和放大镜，在肉眼观察燃料电池内部情况时，可以在将罩壳扣在透明端板上后通过放大镜对流场情况进行观测，此时放大镜的存在就可以让观测更为方便且观测效果更好；另外由于罩壳与透明端板之间通过吸盘进行分体式连接，因此罩壳的存在不会影响到燃料电池原本的使用
。
附图说明
[0019]图1为本申请实施例1中一种双入口燃料电池可视化装置的爆炸图；
[0020]图2为本申请实施例1中一种双入口燃料电池可视化装置的双入口供气合金板的立体图；
[0021]图3为本申请实施例1中一种双入口燃料电池可视化装置的进气透明板的立体图；
[0022]图4为本申请实施例2中一种双入口燃料电池可视化装置的透明端板的立体图
。
[0023]附图标号说明：
[0024]1‑
透明端板，
101
‑
罩壳，
102
‑
放大镜，2‑
双入口供气合金板，3‑
密封垫，4‑
进气透明板，5‑
金属流场板，6‑
进气口，7‑
出气口，8‑
合金板进气凹槽，9‑
合金板出气凹槽，
10
‑
进水口，
11
‑
出水口，
12
‑
密封槽，
13
‑
透明板进气槽，
14
‑
透明板出气槽，
15
‑
加紧螺栓孔
。
具体实施方式
[0025]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双入口燃料电池可视化装置，包括透明端板（1）
、
双入口供气合金板（2）
、
进气透明板（4）和金属流场板（5），所述透明端板（1）和进气透明板（4）分别处在双入口供气合金板（2）的两侧处，所述金属流场板（5）处在进气透明板（4）的另一侧处，且金属流场板（5）上设有流场，其特征在于，所述双入口供气合金板（2）用于向金属流场板（5）中通入反应气体，双入口供气合金板（2）的内部设有除雾机构，所述除雾机构包括开设在双入口供气合金板（2）中部处的镂空窗口，镂空窗口用于实时观测流场中液态水的分布情况以及用于通入循环液体来为进气透明板（4）提供除雾效果
。2.
根据权利要求1所述的一种双入口燃料电池可视化装置，其特征在于，所述双入口供气合金板（2）的一侧顶部和另一侧底部分别开设有进水口（
10
）和出水口（
11
），所述进水口（
10
）和出水口（
11
）用于向镂空窗口中循环通入恒温水来避免进气透明板（4）上产生水雾
。3.
根据权利要求1所述的一种双入口燃料电池可视化装置，其特征在于，所述双入口供气合金板（2）的顶部两侧均开设有进气口（6），且双入口供气合金板（2）在两个进气口（6）的底部处开设有同一个合金板进气凹槽（8），双入口供气合金板（2）的底部两侧均开设有出气口（7），且双入口供气合金板（2）在两个出气口（7）的顶部处开设有同一个合金板出气凹槽（9）
。4.
根据权利要求3所述的一种双入口燃料电池可视化装置，其特征在于，所述进气透明板（4）的板体顶部和底部分别开设有透明板进气槽（
13
）和透明板出气槽（
...

【专利技术属性】
技术研发人员：田新龙，周彧，李静，
申请(专利权)人：海南深远海新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：