一種氫氧燃料電池制造技術

本發明專利技術提供一種氫氧燃料電池，其包括電堆、與所述電堆的氫氣入口連通的氫氣管道、與所述電堆的空氣入口連通的空氣管道和用于向電堆提供冷卻水的冷卻系統，所述氫氧燃料電池還包括：泄壓管道，其包括主管道和第一支管道，所述主管道的一端與第一支管道的一端通過第一電磁閥連通，所述主管道的另一端與所述氫氣入口連通，所述第一支管道的另一端與所述空氣管道連通；其中，當所述電堆關閉時，所述第一電磁閥切換至所述第一支管道的一端與主管道的一端導通的狀態，使空氣同時自所述氫氣入口和空氣入口進入電堆，以使所述電堆內的殘余氫氣及反應生成的液態水從所述電堆的廢料出口排出。本發明專利技術的氫氧燃料電池能夠快速、方便的排除電堆內的殘余電量。

Oxyhydrogen fuel cell

The present invention provides a fuel cell, comprising a stack, and the stack of hydrogen hydrogen pipeline, and communicated with the entrance of the stack communicated with the air duct and the air entrance to the stack to provide cooling water cooling system, the hydrogen fuel cell further includes a pressure relief pipe, the including the main pipeline and the first branch pipe, one end of the main pipe with one end of the first branch pipe connected by a first electromagnetic valve, the other end of the main pipe is communicated with the gas entrance, the other end of the first branch pipe and the air pipe; the, when the stack is closed at the end of one end of the first solenoid valve to switch to the first branch pipe and main pipe communicated state, so that the air at the same time from the hydrogen and air entrance entrance into the stack, the stack and the residual hydrogen The resulting liquid water is discharged from the waste material outlet of the stack. The hydrogen oxygen fuel cell of the invention can quickly and conveniently eliminate the residual electricity in the stack.

【技術實現步驟摘要】
一種氫氧燃料電池
本專利技術涉及一種燃料電池，特別涉及一種氫氧燃料電池。
技術介紹
燃料電池是很有發展前途的新的動力電源，一般以氫氣、碳、甲醇、硼氫化物、煤氣或天然氣為燃料，作為負極，用空氣中的氧作為正極。其和一般電池的主要區別在于一般電池的活性物質是預先放在電池內部的，因而電池容量取決于貯存的活性物質的量；而燃料電池的活性物質(燃料和氧化劑)是在反應的同時源源不斷地輸入的，因此，這類電池實際上只是一個能量轉換裝置。這類電池具有轉換效率高、容量大、比能量高、功率范圍廣、不用充電等優點，但由于成本高，系統比較復雜，僅限于一些特殊用途，如飛船、潛艇、軍事、電視中轉站、燈塔和浮標等方面。通常該類電池通過電堆進行放電反應而產生電流，當關閉電池時，也就是將電堆關閉時，由于其內部還殘留有氫氣和液態水，為了避免其繼續反應產生電能，現有技術中通常通過向電堆內通入氮氣以將氫氣及液態水排出，但是該方法局限性較大，實施較為困難。且現有技術中氫氧燃料電池在氫氣、氧氣(空氣)的引入無較為嚴密的監控過程，因此導致電堆內放電反應的進行效果欠佳。
技術實現思路
本專利技術所要解決的問題是，提供一種能夠快速、方便的排除電堆內殘余電量的氫氧燃料電池。為了解決上述問題，本專利技術提供一種氫氧燃料電池，其包括電堆、與所述電堆的氫氣入口連通的氫氣管道、與所述電堆的空氣入口連通的空氣管道和用于向電堆提供冷卻水的冷卻系統，所述氫氧燃料電池還包括：泄壓管道，其包括主管道和第一支管道，所述主管道的一端與第一支管道的一端通過第一電磁閥連通，所述主管道的另一端與所述氫氣入口連通，所述第一支管道的另一端與所述空氣管道連通；其中，當所述電堆關閉時，所述第一電磁閥切換至所述第一支管道的一端與主管道的一端導通的狀態，使空氣同時自所述氫氣入口和空氣入口進入電堆，以使所述電堆內的殘余氫氣及反應生成的液態水從所述電堆的廢料出口排出。作為優選，所述氫氣管道上設有第二電磁閥和用于調控所述氫氣管道內的氫氣壓力及對氫氣進行除雜的保護組件。作為優選，所述保護組件包括沿所述氫氣的流動方向依次設置的：第一壓力傳感器，其用于感測氫氣管道中氫氣的壓力；壓力調節部，其用于調節氫氣的壓力；第二壓力傳感器，其用于感測經所述壓力調節部調節后的氫氣的壓力；以及第一水氣分離器，其用于分離出氫氣中的水，分離出的水通過排污管道排出；其中，所述第二電磁閥位于所述第一壓力傳感器與壓力調節部之間。作為優選，所述空氣管道上沿空氣的流動方向依次設有：空氣過濾器、空氣流量計、空氣泵以及濕熱交換器，所述濕熱交換器與所述電堆的空氣入口、高溫廢氣出口間均通過連接管道連通，所述濕熱交換器上還連接有所述排污管道；所述第一支管道的另一端與連接所述空氣入口的連接管道相連。作為優選，所述泄壓管道還包括第二支管道，所述主管道上設有循環泵，所述第二支管道的一端通過所述第一電磁閥與所述主管道的一端連通，所述第二支管道的另一端與所述電堆的廢料出口連通；所述第二支管道上設有用于分離自所述廢料出口流出的氫氣和液態水的第二水氣分離器，所述第一水氣分離器和第二水氣分離器均通過排水管道與所述排污管道連通；其中，當電堆運行時，所述第一電磁閥切換至所述第二支管道的一端和主管道的一端導通的狀態，經所述第二水氣分離器分離出的氫氣經所述循環泵進入電堆，分離出的液態水通過排水管道進入排污管道中。作為優選，所述主管道經過所述第一水氣分離器與所述氫氣入口相連通，以使經所述第二水氣分離器分離出的氫氣經過所述第一水氣分離器的二次過濾后進入所述電堆。作為優選，所述冷卻系統包括：第一水循環管道，其兩端分別與所述電堆的低溫水入口和高溫水出口相連通，所述第一水循環管道上裝設有換熱器；以及第二水循環管道，其與換熱器相連通，用于為所述換熱器提供冷媒。作為優選，所述第一循環管道上還設有第一溫度傳感器、去離子器、第一水泵、壓力開關和溢流閥。作為優選，所述第二循環管道上設有注水口、排水口、第二溫度傳感器、散熱器和第二水泵。作為優選，所述第一循環管道上還設有補水箱，其用于向所述第一循環管道中補水。本專利技術的氫氧燃料電池的有益效果在于，能夠在關機時，利用空氣快速對電堆內的電壓進行排除，實施方便，且節省了使用成本。附圖說明圖1為本專利技術的氫氧燃料電池的系統結構圖(其中實線代表水，虛線代表氫氣，點畫線代表空氣)。附圖標記：1-氫氣管道；2-第一壓力開關；3-空氣管道；4-第一電磁閥；5-減壓閥；6-第一壓力傳感器；7-第二壓力傳感器；8-第一水氣分離器；9-第二水氣分離器；10-電堆；11-第二電磁閥；12-閥門；13-排污管道；14-循環泵；15-濕熱交換器；16-空氣泵；17-空氣流量計；18-空氣過濾器；19-第一溫度傳感器；20-補水箱；21-去離子器；22-第一水泵；23-第二壓力開關；24-換熱器；25-注水口；26-排水口；27-散熱器；28-第二水泵；29-第二溫度傳感器；30-溢流閥；31-主管道；32-第一支管道；33-第二支管道；34-排水管道。55-氫氣管道；56-第一壓力開關；57-空氣管道；58-第一電磁閥；59-減壓閥；60-第一壓力傳感器；61-第二壓力傳感器；62-第一水氣分離器；63-第二水氣分離器；64-電堆；65-第二電磁閥；66-閥門；67-排污管道；68-循環泵；69-濕熱交換器；70-空氣泵；71-空氣流量計；72-空氣過濾器；73-第一溫度傳感器；74-補水箱；75-去離子器；76-第一水泵；77-第二壓力開關；78-換熱器；79-注水口；80-排水口；81-散熱器；82-第二水泵；83-第二溫度傳感器；84-溢流閥；85-主管道；86-第一支管道；87-第二支管道；88-排水管道；具體實施方式以下結合附圖對本專利技術進行詳細描述。本專利技術公開一種氫氧燃料電池，其包括：電堆10，其具有多個接口，多個接口分別為氫氣入口、低溫水入口、高溫水出口、空氣入口、高溫廢氣出口以及用于排出電堆10內廢氣及廢液的排污口，例如對電堆10泄壓時，電堆10內殘留的氫氣以及反應生成的液態水經廢料出口排出；氫氣管道1，其與電堆10的氫氣入口相連以用于向電堆10內送入氫氣；氫氣管道1的另一端與氫氣供給裝置相連，該裝置選擇種類很多，如各種儲氫器等，此處不再贅述；空氣管道3，其與電堆10的空氣入口相連，其上設有濕熱交換器15，空氣被送入濕熱交換器15進行加濕升溫后進入電堆10參與反應并形成高溫廢氣(即高溫的富氮空氣，也稱空氣尾氣)，高溫廢氣自電堆10的高溫廢氣出口流出電堆10后再次流入濕熱交換器15，以用于將自身熱量及水分傳遞至新引入的空氣中，之后排出；冷卻系統，其用于向電堆10提供冷卻水；以及泄壓管道，其包括主管道31和第一支管道32，主管道31的一端與第一支管道32的一端通過第一電磁閥4連通，主管道31的另一端與電堆10的氫氣入口連通，第一支管道32的另一端與空氣管道3連通。當電堆10關閉時，第一電磁閥4切換至第一支管道32的一端與主管道31的一端導通的狀態，使空氣同時自氫氣入口和空氣入口進入電堆10，用于推動電堆10內的殘余氫氣及反應生成的液態水從電堆10的廢料出口排出，完成對電堆10的泄壓工作。該泄壓操作簡單、快捷，且無需另通入氮氣，只需通入空氣就可徹底排出電堆10內的殘料，節約本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氫氧燃料電池，其包括電堆、與所述電堆的氫氣入口連通的氫氣管道、與所述電堆的空氣入口連通的空氣管道和用于向電堆提供冷卻水的冷卻系統，其特征在于，所述氫氧燃料電池還包括：泄壓管道，其包括主管道和第一支管道，所述主管道的一端與第一支管道的一端通過第一電磁閥連通，所述主管道的另一端與所述氫氣入口連通，所述第一支管道的另一端與所述空氣管道連通；其中，當所述電堆關閉時，所述第一電磁閥切換至所述第一支管道的一端與主管道的一端導通的狀態，使空氣同時自所述氫氣入口和空氣入口進入電堆，以使所述電堆內的殘余氫氣及反應生成的液態水從所述電堆的廢料出口排出。

【技術特征摘要】
1.一種氫氧燃料電池，其包括電堆、與所述電堆的氫氣入口連通的氫氣管道、與所述電堆的空氣入口連通的空氣管道和用于向電堆提供冷卻水的冷卻系統，其特征在于，所述氫氧燃料電池還包括：泄壓管道，其包括主管道和第一支管道，所述主管道的一端與第一支管道的一端通過第一電磁閥連通，所述主管道的另一端與所述氫氣入口連通，所述第一支管道的另一端與所述空氣管道連通；其中，當所述電堆關閉時，所述第一電磁閥切換至所述第一支管道的一端與主管道的一端導通的狀態，使空氣同時自所述氫氣入口和空氣入口進入電堆，以使所述電堆內的殘余氫氣及反應生成的液態水從所述電堆的廢料出口排出。2.根據權利要求1所述的氫氧燃料電池，其特征在于，所述氫氣管道上設有第二電磁閥和用于調控所述氫氣管道內的氫氣壓力及對氫氣進行除雜的保護組件。3.根據權利要求2所述的氫氧燃料電池，其特征在于，所述保護組件包括沿所述氫氣的流動方向依次設置的：第一壓力傳感器，其用于感測氫氣管道中氫氣的壓力；壓力調節部，其用于調節氫氣的壓力；第二壓力傳感器，其用于感測經所述壓力調節部調節后的氫氣的壓力；以及第一水氣分離器，其用于分離出氫氣中的水，分離出的水通過排污管道排出；其中，所述第二電磁閥位于所述第一壓力傳感器與壓力調節部之間。4.根據權利要求1所述的氫氧燃料電池，其特征在于，所述空氣管道上沿空氣的流動方向依次設有：空氣過濾器、空氣流量計、空氣泵以及濕熱交換器，所述濕熱交換器與所述電堆的空氣入口、高溫廢氣出口間均通過連接管道連通，所述濕熱交換器上還連接有所述排污管道；所述第一支管道的另一端與連接所述空氣入口...

【專利技術屬性】
技術研發人員：冀中華，彭偉，
申請(專利權)人：北京東方華氫科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11