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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池,具体地,涉及一种氢燃料电池气液分离器及燃料电池系统。
技术介绍
1、燃料电池阳极回路中气液分离器是维持电堆水平衡的关键部件之一。气液分离器用于分离掉出堆后的多余水分,这些水分在低温的时候由于系统启停等工况,会产生结冰现象,一旦出现结冰现象则会造成排水口堵塞,从而降低气液分离器的分离效率。另外,阳极回路出来的水为酸性水,对气水分离器有一定的腐蚀性,如果气液分离器不耐酸,被腐蚀后的金属离子将会循环进入到燃料电池中,影响膜电极性能。
2、因此,需要提供一种氢燃料电池气液分离器,能够有效解决上诉问题,并且能有效改善气液分离器离子析出问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种氢燃料电池气液分离器及燃料电池系统。
2、根据本专利技术提供的一种氢燃料电池气液分离器,包括:气液进口、液体储存器、气体出口、液体出口以及多级重力分离结构,所述气液进口设置在所述气液分离器的一侧,所述气体出口和所述液体出口设置在所述气液分离器上与气液进口相对的一侧,且所述气体出口位于所述液体出口的上方;
3、所述液体储存器设置在所述气液分离器的底部,所述多级重力分离结构设置在所述气液分离器的上方,且所述多级重力分离结构的底部与所述液体储存器连通,所述液体储存器与所述液体出口连通;
4、所述多级重力分离结构包括呈s型的流通通道,所述多级重力分离结构的入口与所述气液进口连通,所述多级重力分离结构的出口分别与所述气体出口、所
5、所述气液分离器的内部表面完全覆盖有防腐涂层。
6、优选地,所述多级重力分离结构包括多个错位设置的分隔板,多个所述分隔板与所述气液分离器的外壳配合形成有首尾相连的流通通道,气液混合流体自所述气液进口流入所述多级重力分离结构,气体经过所述多级重力分离结构流通至所述气体出口,液体经过所述多级重力分离结构掉落至所述液体储存器内,从所述液体出口排出。
7、优选地,所述多级重力分离结构包括三个分隔板,三个所述分隔板与所述气液分离器的外壳配合形成有第一流通通道、第二流通通道、第三流通通道以及第四流通通道,所述气液进口与所述第一流通通道的上端连通,所述第一流通通道的底端与所述第二流通通道的底端连通,所述第二流通通道的顶端与所述第三流通通道的顶端连通,所述第三流通通道的底端与所述第四流通通道连通,所述第四流通通道的顶端与所述气体出口连通,所述第四流通通道的底端与所述液体出口连通。
8、优选地,两侧的所述分隔板均安装在所述气液分离器顶部的外壳上,中间的所述分隔板安装在所述气液分离器中部的隔板上。
9、优选地,所述分隔板呈多拐角结构,相邻两个所述分隔板配合形成有多个阻挡结构。
10、优选地,所述液体储存器的最大储水量不超过所述多级重力分离结构的底端。
11、优选地,所述气液分离器的材料为304不锈钢。
12、优选地,所述防腐涂层的材料包括pps涂料、ppa涂料、特氟龙。
13、根据本专利技术提供的一种燃料电池系统,采用上述的氢燃料电池气液分离器,燃料电池的阳极出口与所述气液进口连通,所述气体出口与燃料电池的阳极入口连通。
14、与现有技术相比,本专利技术具有如下的有益效果:
15、1、本专利技术通过采用多级重力分离结构,使流体中的液体和气体流向突然改变,因为密度不同,流体中液态水的部分下降到液体储存器内,而气体则向上移动;从液体中分离出来的气体将流过多级重力分离结构,继续向上流向气体出口;而气体中夹带的部分较小液体会在上升过程中形成液滴,落到下面的液体储存器,通过多级运动、冷凝重力分离处理,让液体与气体尽可能分离,最后液体从液体出口排出、气体和微量的水蒸气从气体出口循环到电堆中;有效的提高了气液分离器排水性能,从而提升了燃料电池系统的氢气利用率。
16、2、本专利技术通过使用防腐涂层,能有效改善气液分离器离子析出问题;并且有机涂层具有疏水性,利于分离掉出堆后的多余水分,更加有利于水的排出,不会积水,减少冬天因为积水导致结冰堵塞出水口的问题,从而使得气液分离器具有较好的耐酸性能,可以提高气液分离器排水性能,并且能够有效的提高气液分离器耐久性,从而可以提高燃料电池寿命。
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1.一种氢燃料电池气液分离器,其特征在于,包括:气液进口(1)、液体储存器(2)、气体出口(3)、液体出口(4)以及多级重力分离结构,所述气液进口(1)设置在所述气液分离器的一侧,所述气体出口(3)和所述液体出口(4)设置在所述气液分离器上与气液进口(1)相对的一侧,且所述气体出口(3)位于所述液体出口(4)的上方;
2.如权利要求1所述的氢燃料电池气液分离器,其特征在于,所述多级重力分离结构包括多个错位设置的分隔板(5),多个所述分隔板(5)与所述气液分离器的外壳配合形成有首尾相连的流通通道,气液混合流体自所述气液进口(1)流入所述多级重力分离结构,气体经过所述多级重力分离结构流通至所述气体出口(3),液体经过所述多级重力分离结构掉落至所述液体储存器(2)内,从所述液体出口(4)排出。
3.如权利要求2所述的氢燃料电池气液分离器,其特征在于,所述多级重力分离结构包括三个分隔板(5),三个所述分隔板(5)与所述气液分离器的外壳配合形成有第一流通通道(6)、第二流通通道(7)、第三流通通道(8)以及第四流通通道(9),所述气液进口(1)与所述第一流通通道(6
4.如权利要求3所述的氢燃料电池气液分离器,其特征在于,两侧的所述分隔板(5)均安装在所述气液分离器顶部的外壳上,中间的所述分隔板(5)安装在所述气液分离器中部的隔板上。
5.如权利要求2所述的氢燃料电池气液分离器,其特征在于,所述分隔板(5)呈多拐角结构,相邻两个所述分隔板(5)配合形成有多个阻挡结构。
6.如权利要求1所述的氢燃料电池气液分离器,其特征在于,所述液体储存器(2)的最大储水量不超过所述多级重力分离结构的底端。
7.如权利要求1所述的氢燃料电池气液分离器,其特征在于,所述气液分离器的材料为304不锈钢。
8.如权利要求1所述的氢燃料电池气液分离器,其特征在于,所述防腐涂层的材料包括PPS涂料、PPA涂料、特氟龙。
9.一种燃料电池系统,其特征在于,采用权利要求1-8任一所述的氢燃料电池气液分离器,燃料电池的阳极出口与所述气液进口(1)连通,所述气体出口(3)与燃料电池的阳极入口连通。
...【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池气液分离器,其特征在于,包括:气液进口(1)、液体储存器(2)、气体出口(3)、液体出口(4)以及多级重力分离结构,所述气液进口(1)设置在所述气液分离器的一侧,所述气体出口(3)和所述液体出口(4)设置在所述气液分离器上与气液进口(1)相对的一侧,且所述气体出口(3)位于所述液体出口(4)的上方;
2.如权利要求1所述的氢燃料电池气液分离器,其特征在于,所述多级重力分离结构包括多个错位设置的分隔板(5),多个所述分隔板(5)与所述气液分离器的外壳配合形成有首尾相连的流通通道,气液混合流体自所述气液进口(1)流入所述多级重力分离结构,气体经过所述多级重力分离结构流通至所述气体出口(3),液体经过所述多级重力分离结构掉落至所述液体储存器(2)内,从所述液体出口(4)排出。
3.如权利要求2所述的氢燃料电池气液分离器,其特征在于,所述多级重力分离结构包括三个分隔板(5),三个所述分隔板(5)与所述气液分离器的外壳配合形成有第一流通通道(6)、第二流通通道(7)、第三流通通道(8)以及第四流通通道(9),所述气液进口(1)与所述第一流通通道(6)的上端连通,所述第一流通通道(6)的底端与所述第二流通通道(7)的底端连通,所述第二流通通道(7)...
【专利技术属性】
技术研发人员:余玲玲,
申请(专利权)人:上海文景能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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