專利名稱：一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池，尤其涉及一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池。
背景技術(shù)：
電化學(xué)燃料電池是一種能夠?qū)浼把趸瘎┺D(zhuǎn)化成電能及反應(yīng)產(chǎn)物的裝置。該裝置的內(nèi)部核心部件是膜電極(Membrane Electrode Assembly，簡(jiǎn)稱MEA)，膜電極(MEA)由一張質(zhì)子交換膜、膜兩面夾兩張多孔性的可導(dǎo)電的材料，如碳紙組成。在膜與碳紙的兩邊界面上含有均勻細(xì)小分散的引發(fā)電化學(xué)反應(yīng)的催化劑，如金屬鉑催化劑。膜電極兩邊可用導(dǎo)電物體將發(fā)生電化學(xué)發(fā)應(yīng)過(guò)程中生成的電子，通過(guò)外電路引出，構(gòu)成電流回路。
在膜電極的陽(yáng)極端，燃料可以通過(guò)滲透穿過(guò)多孔性擴(kuò)散材料(碳紙)，并在催化劑表面上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，失去電子，形成正離子，正離子可通過(guò)遷移穿過(guò)質(zhì)子交換膜，到達(dá)膜電極的另一端陰極端。在膜電極的陰極端，含有氧化劑(如氧氣)的氣體，如空氣，通過(guò)滲透穿過(guò)多孔性擴(kuò)散材料(碳紙)，并在催化劑表面上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)得到電子，形成負(fù)離子。在陰極端形成的陰離子與陽(yáng)極端遷移過(guò)來(lái)的正離子發(fā)生反應(yīng)，形成反應(yīng)產(chǎn)物。
在采用氫氣為燃料，含有氧氣的空氣為氧化劑(或純氧為氧化劑)的質(zhì)子交換膜燃料電池中，燃料氫氣在陽(yáng)極區(qū)的催化電化學(xué)反應(yīng)就產(chǎn)生了氫正離子(或叫質(zhì)子)。質(zhì)子交換膜幫助氫正離子從陽(yáng)極區(qū)遷移到陰極區(qū)。除此之外，質(zhì)子交換膜將含氫氣燃料的氣流與含氧的氣流分隔開(kāi)來(lái)，使它們不會(huì)相互混合而產(chǎn)生爆發(fā)式反應(yīng)。
在陰極區(qū)，氧氣在催化劑表面上得到電子，形成負(fù)離子，并與陽(yáng)極區(qū)遷移過(guò)來(lái)的氫正離子反應(yīng)，生成反應(yīng)產(chǎn)物水。在采用氫氣、空氣(氧氣)的質(zhì)子交換膜燃料電池中，陽(yáng)極反應(yīng)與陰極反應(yīng)可以用以下方程式表達(dá)
陽(yáng)極反應(yīng)陰極反應(yīng)在典型的質(zhì)子交換膜燃料電池中，膜電極(MEA)一般均放在兩塊導(dǎo)電的極板中間，每塊導(dǎo)流極板與膜電極接觸的表面通過(guò)壓鑄、沖壓或機(jī)械銑刻，形成至少一條以上的導(dǎo)流槽。這些導(dǎo)流極板可以上金屬材料的極板，也可以是石墨材料的極板。這些導(dǎo)流極板上的流體孔道與導(dǎo)流槽分別將燃料和氧化劑導(dǎo)入膜電極兩邊的陽(yáng)極區(qū)與陰極區(qū)。在一個(gè)質(zhì)子交換膜燃料電池單電池的構(gòu)造中，只存在一個(gè)膜電極，膜電極兩邊分別是陽(yáng)極燃料的導(dǎo)流板與陰極氧化劑的導(dǎo)流板。這些導(dǎo)流板既作為電流集流板，也作為膜電極兩邊的機(jī)械支撐，導(dǎo)流板上的導(dǎo)流槽又作為燃料與氧化劑進(jìn)入陽(yáng)極、陰極表面的通道，并作為帶走燃料電池運(yùn)行過(guò)程中生成的水的通道。
為了增大整個(gè)質(zhì)子交換膜燃料電池的總功率，兩個(gè)或兩個(gè)以上的單電池通?？赏ㄟ^(guò)直疊的方式串聯(lián)成電池組或通過(guò)平鋪的方式聯(lián)成電池組。在直疊、串聯(lián)式的電池組中，一塊極板的兩面都可以有導(dǎo)流槽，其中一面可以作為一個(gè)膜電極的陽(yáng)極導(dǎo)流面，而另一面又可作為另一個(gè)相鄰膜電極的陰極導(dǎo)流面，這種極板叫做雙極板。一連串的單電池通過(guò)一定方式連在一起而組成一個(gè)電池組。電池組通常通過(guò)前端板、后端板及拉桿緊固在一起成為一體。
一個(gè)典型電池組通常包括(1)燃料及氧化劑氣體的導(dǎo)流進(jìn)口和導(dǎo)流通道，將燃料(如氫氣、甲醇或甲醇、天然氣、汽油經(jīng)重整后得到的富氫氣體)和氧化劑(主要是氧氣或空氣)均勻地分布到各個(gè)陽(yáng)極、陰極面的導(dǎo)流槽中；(2)冷卻流體(如水)的進(jìn)出口與導(dǎo)流通道，將冷卻流體均勻分布到各個(gè)電池組內(nèi)冷卻通道中，將燃料電池內(nèi)氫、氧電化學(xué)放熱反應(yīng)生成的熱吸收并帶出電池組進(jìn)行散熱；(3)燃料與氧化劑氣體的出口與相應(yīng)的導(dǎo)流通道，燃料氣體與氧化劑氣體在排出時(shí)，可攜帶出燃料電池中生成的液、汽態(tài)的水。通常，將所有燃料、氧化劑、冷卻流體的進(jìn)出口都開(kāi)在燃料電池組的一個(gè)端板上或兩個(gè)端板上。
質(zhì)子交換膜燃料電池可用作車、船等運(yùn)載工具的動(dòng)力系統(tǒng)，又可用作移動(dòng)式、固定式的發(fā)電裝置。
質(zhì)子交換膜燃料電池用作車、船動(dòng)力系統(tǒng)或移動(dòng)式和固定式發(fā)電站時(shí)，必須包括電池堆、燃料氫氣供應(yīng)系統(tǒng)、空氣供應(yīng)子系統(tǒng)、冷卻散熱子系統(tǒng)、自動(dòng)控制及電能輸出各個(gè)部分。
圖1為目前典型的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，在圖1中1為燃料電池堆，2為儲(chǔ)氫瓶或其他儲(chǔ)氫裝置，3為減壓閥，4為空氣過(guò)濾慮裝置，5為空氣壓縮供應(yīng)裝置，6為氫氣水—汽分離器，6’為空氣水—汽分離器，7為水箱，8為冷卻流體循環(huán)泵，9為散熱器，10為氫循環(huán)泵，11為氫氣增濕裝置，12為空氣增濕裝置。
按照目前典型的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)集成與運(yùn)行原理，向燃料電池堆輸送的氫氣與空氣必須經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓并經(jīng)過(guò)增濕裝置(11，12)后，變成達(dá)到一定相對(duì)濕度與溫度的濕空氣、氫氣然后再進(jìn)入燃料電池堆中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。否則干燥的或增濕不充分的空氣、氫氣向燃料電池堆輸送時(shí)，過(guò)量的空氣、氫氣可以造成燃料電池堆中的核心部件—膜電極中的質(zhì)子交換膜失水，質(zhì)子交換膜失水將造成燃料電池內(nèi)阻急劇增加，運(yùn)行性能急劇下降。
目前應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池增濕裝置主要有以下幾種1.干空氣、燃料氫氣進(jìn)入燃料電池前，在增濕裝置中與純凈水進(jìn)行直接接觸、碰撞后使水分子與空氣分子呈混合均勻的氣態(tài)，空氣、水分子進(jìn)入燃料電池時(shí)，是達(dá)到一定相對(duì)濕度的空氣。
2.干空氣或燃料氫氣與純凈水進(jìn)入燃料電池前，在增濕裝置中并沒(méi)有直接接觸，而是由一層可以讓水分子自由透過(guò)但不讓氣體分子透過(guò)的膜分隔開(kāi)來(lái)，當(dāng)膜一邊流過(guò)干空氣或氫氣，而膜另一邊流過(guò)純凈水時(shí)，水分子就會(huì)自動(dòng)從膜一邊透過(guò)膜另一邊，使空氣分子與水分子混合達(dá)到一定的相對(duì)濕度的空氣。這種膜可以是質(zhì)子交換膜，如杜邦公司的Nafion膜等。
3.上海神力科技有限公司發(fā)明的一種利用進(jìn)入燃料電池前的干空氣與出燃料電池的濕空氣進(jìn)行水交換的增濕裝置(專利申請(qǐng)?zhí)?2217654.3)，該增濕裝置由一個(gè)旋轉(zhuǎn)內(nèi)膽構(gòu)成，內(nèi)填充吸水材料，當(dāng)干空氣通過(guò)時(shí)，把內(nèi)膽中填充材料表面的水分子帶走，而濕空氣與水通過(guò)內(nèi)膽中填充材料表面重新吸附水分子。
但是目前的技術(shù)方案向燃料電池堆輸送的氫氣與空氣經(jīng)過(guò)增濕后變成達(dá)到一定相對(duì)濕度與溫度的濕空氣、氫氣后直接進(jìn)入燃料電池堆發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)有以下技術(shù)缺陷1.一般來(lái)說(shuō)，上述增濕裝置都是為燃料電池在額定工作狀態(tài)時(shí)的工作條件而設(shè)計(jì)的。當(dāng)向燃料電池堆輸送的氫氣與空氣流量發(fā)生較大變化時(shí)，比如在流量較小時(shí)，容易造成過(guò)增濕，過(guò)增濕的氫氣或空氣容易冷凝出少量液態(tài)水，這種液態(tài)水將被濕氫氣、濕空氣分別帶入燃料電池氫氣導(dǎo)流槽、空氣導(dǎo)流槽中。造成導(dǎo)流槽的堵水。某個(gè)單電池中氫氣導(dǎo)流槽中堵水或空氣導(dǎo)流槽中堵水會(huì)造成該單電池處于燃料氫或空氣供應(yīng)不足的饑餓狀態(tài)，該單電池性能將急劇下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致該電極反極而燒毀。
2.上述增濕裝置的設(shè)計(jì)一般都是按燃料電池的額定工作狀態(tài)下，如額定工作溫度下，額定氫氣、空氣流量通過(guò)增濕裝置后可以達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)的氫氣、空氣相對(duì)濕度的控制。但當(dāng)外界溫度變化及外界空氣相對(duì)濕度變化較大時(shí)，經(jīng)過(guò)上述增濕裝置的氫氣、空氣相對(duì)濕度就會(huì)偏離目標(biāo)控制值，即要么過(guò)濕、要么過(guò)干，引起燃料電池運(yùn)行性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種有利于提高運(yùn)行穩(wěn)定性的帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，包括燃料電池堆、儲(chǔ)氫裝置、氫減壓閥、氫氣增濕裝置、空氣過(guò)濾裝置、空氣壓縮供應(yīng)裝置、空氣增濕裝置、氫氣水—汽分離器、氫循環(huán)泵、空氣水—汽分離器、水箱、冷卻流體循環(huán)泵、散熱器，其特征在于，還包括氫氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置、空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置，所述的氫氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置設(shè)在氫氣增濕裝置后面、燃料電池堆氫氣進(jìn)口前面的管路上，所述的空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置設(shè)在空氣增濕裝置后面、燃料電池堆空氣進(jìn)口前面的管路上。
所述的氫氣或空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置包括氫氣或空氣進(jìn)氣管、多根氫氣或空氣歧管、氫氣或空氣出氣管、充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體，所述的多根氫氣或空氣歧管的首尾分別與氫氣或空氣進(jìn)氣管、氫氣或空氣出氣管連通，該多根氫氣或空氣歧管設(shè)在充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體中。
所述的多根氫氣或空氣歧管平行排列。
所述的多根氫氣或空氣歧管與氫氣或空氣進(jìn)氣管、氫氣或空氣出氣管的連接處分別設(shè)有緩沖腔。
所述的充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體設(shè)有冷卻流體進(jìn)、出口，該冷卻流體進(jìn)、出口分別設(shè)在其腔體的上下或左右對(duì)角處。
所述的氫氣或空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置包括氫氣或空氣進(jìn)氣管、氫氣或空氣出氣管、氫氣或空氣通過(guò)之腔體、冷卻流體盤管，所述的氫氣或空氣進(jìn)氣管、氫氣或空氣出氣管分別設(shè)在氫氣或空氣通過(guò)之腔體的左右或上下的對(duì)角處，所述的冷卻流體盤管布滿氫氣或空氣通過(guò)之腔體中。
所述的冷卻流體盤管的進(jìn)、出口設(shè)在氫氣或空氣通過(guò)之腔體的上下或左右的對(duì)角處。
所述的充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體或冷卻流體盤管中的冷卻流體與燃料電池冷卻系統(tǒng)中的冷卻流體共用。
所述的的充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體或冷卻流體盤管中的冷卻流體的進(jìn)出由電磁閥控制。
本發(fā)明氫氣與空氣的溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置是利用燃料電池冷卻流體來(lái)加熱或冷卻調(diào)節(jié)氫氣、空氣的溫度與濕度的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于在氫氣或空氣進(jìn)入燃料電池堆參加反應(yīng)之前進(jìn)行了溫度與濕度的調(diào)節(jié)，因此避免了燃料電池堆內(nèi)過(guò)濕或過(guò)干現(xiàn)象，提高了燃料電池的運(yùn)行穩(wěn)定性。


圖1為現(xiàn)有燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明另一種溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4中1燃料電池堆，6氫氣水—汽分離器，6’空氣水—汽分離器，7燃料電池冷卻流體水箱，8冷卻流體循環(huán)泵，9散熱器，10氫循環(huán)利用裝置，11氫氣增濕裝置，12空氣增濕裝置，17冷卻流體進(jìn)燃料電池堆入口，18氫氣進(jìn)燃料電池堆入口，19空氣進(jìn)燃料電池堆入口，20、21、25電磁閥，23氫氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置，24空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置TH、RH氫氣溫度與相對(duì)濕度，TA、RA空氣溫度與相對(duì)濕度。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖4并結(jié)合圖1所示，一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，包括燃料電池堆1、儲(chǔ)氫裝置2、氫減壓閥3、氫氣增濕裝置11、空氣過(guò)濾裝置4、空氣壓縮供應(yīng)裝置5、空氣增濕裝置12、氫氣水—汽分離器6、氫循環(huán)泵10、空氣水—汽分離器6’、水箱7、冷卻流體循環(huán)泵8、散熱器9，還包括氫氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置24、空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置23，所述的氫氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置24設(shè)在氫氣增濕裝置11后面、燃料電池堆氫氣進(jìn)口18前面的管路上，所述的空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置23設(shè)在空氣增濕裝置12后面、燃料電池堆空氣進(jìn)口19前面的管路上。
所述的氫氣或空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置24或23可以有以下兩種結(jié)構(gòu)1.如圖2所示，一種氫氣或空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置，包括氫氣或空氣進(jìn)氣管301、多根氫氣或空氣歧管302、氫氣或空氣出氣管303、充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體304，所述的多根氫氣或空氣歧管302的首尾分別與氫氣或空氣進(jìn)氣管301、氫氣或空氣出氣管303連通，該多根氫氣或空氣歧管302設(shè)在充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體304中。所述的多根氫氣或空氣歧管302平行排列。所述的多根氫氣或空氣歧管302與氫氣或空氣進(jìn)氣管301、氫氣或空氣出氣管303的連接處分別設(shè)有緩沖腔305。所述的充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體304設(shè)有冷卻流體進(jìn)口306、出口307，該冷卻流體進(jìn)口306、出口307分別設(shè)在其腔體304的上下或左右對(duì)角處。
2.如圖3所示，另一種氫氣或空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置，包括氫氣或空氣進(jìn)氣管311、氫氣或空氣出氣管312、氫氣或空氣通過(guò)之腔體313、冷卻流體盤管314，所述的氫氣或空氣進(jìn)氣管311、氫氣或空氣出氣管312分別設(shè)在氫氣或空氣通過(guò)之腔體313的左右或上下的對(duì)角處，所述的冷卻流體盤管314布滿氫氣或空氣通過(guò)之腔體313中。所述的冷卻流體盤管314的進(jìn)口315、出口316設(shè)在氫氣或空氣通過(guò)之腔體313的上下或左右的對(duì)角處。
本實(shí)施例中，當(dāng)氫氣、空氣經(jīng)過(guò)增濕裝置11、12后出來(lái)的增濕后的氫氣、空氣往往會(huì)偏離目標(biāo)控制溫度、濕度值，此時(shí)TH、RH和TA、RA分別探測(cè)后，如發(fā)現(xiàn)偏離目標(biāo)控制值，會(huì)自動(dòng)通過(guò)打開(kāi)電磁閥20、21，關(guān)閥—電磁閥25來(lái)PID調(diào)節(jié)TH、RH和TA、RA趨向目標(biāo)值，當(dāng)達(dá)到目標(biāo)值時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閥—電磁閥20、21，而打開(kāi)電磁閥25。
本發(fā)明具有氫氣、空氣調(diào)節(jié)溫度與濕度的燃料電池系統(tǒng)特點(diǎn)氫氣、空氣先經(jīng)過(guò)增濕裝置11、12增濕到100％，并達(dá)到一定的溫度值；自動(dòng)調(diào)節(jié)氫氣、空氣溫度與濕度的裝置23、24，分別放在氫氣、空氣增濕裝置與氫氣、空氣進(jìn)燃料電池堆進(jìn)口18、19之間；自動(dòng)控制裝置將根據(jù)氫氣、空氣的溫度、相對(duì)濕度目標(biāo)控制值，例如60℃～70℃，相對(duì)濕度70％～90％值進(jìn)行目標(biāo)PID控制；通過(guò)電磁閥20，21，25進(jìn)行開(kāi)、關(guān)量控制。
本實(shí)施例應(yīng)用到一種120KW燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，如圖3所示。燃料電池工作溫度為70℃，經(jīng)散熱器9散熱后溫度降為68℃。氫氣與空氣在任何燃料電池工作狀態(tài)與流量下流經(jīng)增濕裝置11、12后，溫度都變成為60℃，相對(duì)濕度為100％的氣體，目標(biāo)控制氫氣、空氣進(jìn)入燃料電池堆的溫度與相對(duì)濕度分別為氫氣溫度62℃、相對(duì)濕度80％，空氣溫度62℃、相對(duì)濕度80％。
當(dāng)氫氣、空氣進(jìn)入調(diào)節(jié)裝置23，24，傳感器TH、RH和TA、RA探測(cè)到偏離目標(biāo)值時(shí)，會(huì)自動(dòng)打開(kāi)電磁閥20，21，并關(guān)閉電磁閥25；直到接近目標(biāo)值時(shí)，才會(huì)重新關(guān)閉電磁閥20，21，打開(kāi)25，如此通過(guò)PID控制使進(jìn)入燃料電池的氫氣、空氣的溫度與濕度，不論在任何流量下，不管環(huán)境溫度如何變化，都可以達(dá)到目標(biāo)控制值。燃料電池在任何工作狀況與輸出功率狀態(tài)下都保持穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，包括燃料電池堆、儲(chǔ)氫裝置、氫減壓閥、氫氣增濕裝置、空氣過(guò)濾裝置、空氣壓縮供應(yīng)裝置、空氣增濕裝置、氫氣水—汽分離器、氫循環(huán)泵、空氣水—汽分離器、水箱、冷卻流體循環(huán)泵、散熱器，其特征在于，還包括氫氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置、空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置，所述的氫氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置設(shè)在氫氣增濕裝置后面、燃料電池堆氫氣進(jìn)口前面的管路上，所述的空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置設(shè)在空氣增濕裝置后面、燃料電池堆空氣進(jìn)口前面的管路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，其特征在于，所述的氫氣或空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置包括氫氣或空氣進(jìn)氣管、多根氫氣或空氣歧管、氫氣或空氣出氣管、充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體，所述的多根氫氣或空氣歧管的首尾分別與氫氣或空氣進(jìn)氣管、氫氣或空氣出氣管連通，該多根氫氣或空氣歧管設(shè)在充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，其特征在于，所述的多根氫氣或空氣歧管平行排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，其特征在于，所述的多根氫氣或空氣歧管與氫氣或空氣進(jìn)氣管、氫氣或空氣出氣管的連接處分別設(shè)有緩沖腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，其特征在于，所述的充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體設(shè)有冷卻流體進(jìn)、出口，該冷卻流體進(jìn)、出口分別設(shè)在其腔體的上下或左右對(duì)角處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，其特征在于，所述的氫氣或空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置包括氫氣或空氣進(jìn)氣管、氫氣或空氣出氣管、氫氣或空氣通過(guò)之腔體、冷卻流體盤管，所述的氫氣或空氣進(jìn)氣管、氫氣或空氣出氣管分別設(shè)在氫氣或空氣通過(guò)之腔體的左右或上下的對(duì)角處，所述的冷卻流體盤管布滿氫氣或空氣通過(guò)之腔體中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，其特征在于，所述的冷卻流體盤管的進(jìn)、出口設(shè)在氫氣或空氣通過(guò)之腔體的上下或左右的對(duì)角處。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，其特征在于，所述的充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體或冷卻流體盤管中的冷卻流體與燃料電池冷卻系統(tǒng)中的冷卻流體共用。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，其特征在于，所述的的充滿冷卻流體流動(dòng)的腔體或冷卻流體盤管中的冷卻流體的進(jìn)出由電磁閥控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有氫氣空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置的燃料電池，包括燃料電池堆、儲(chǔ)氫裝置、氫減壓閥、氫氣增濕裝置、空氣過(guò)濾裝置、空氣壓縮供應(yīng)裝置、空氣增濕裝置、氫氣水－汽分離器、氫循環(huán)泵、空氣水－汽分離器、水箱、冷卻流體循環(huán)泵、散熱器，還包括氫氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置、空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于在氫氣或空氣進(jìn)入燃料電池堆參加反應(yīng)之前進(jìn)行了溫度與濕度的調(diào)節(jié)，因此避免了燃料電池堆內(nèi)過(guò)濕或過(guò)干現(xiàn)象，提高了燃料電池的運(yùn)行穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H01M8/00GK1770534SQ200410067710
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
發(fā)明者胡里清, 葛栩栩, 李創(chuàng), 郭偉良 申請(qǐng)人:上海神力科技有限公司