專利名稱：一種安全防爆的燃料電池車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及燃料電池，尤其涉及一種安全防爆的燃料電池車。
背景技術：
電化學燃料電池是一種能夠?qū)浼把趸瘎┺D(zhuǎn)化成電能及反應產(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小分散的引發(fā)電化學反應的催 化劑，如金屬鉑催化劑。膜電極兩邊可用導電物體將發(fā)生電化學發(fā)應過程中生 成的電子，通過外電路引出，構成電流回路。
在膜電極的陽極端，燃料可以通過滲透穿過多孔性擴散材料(碳紙)，并 在催化劑表面上發(fā)生電化學反應，失去電子，形成正離子，正離子可通過遷移 穿過質(zhì)子交換膜，到達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，通過滲透穿過多孔性擴散材料(碳紙)，并在 催化劑表面上發(fā)生電化學反應得到電子，形成負離子。在陰極端形成的陰離子 與陽極端遷移過來的正離子發(fā)生反應，形成反應產(chǎn)物。
在釆用氫氣為燃料，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，燃料氫氣在陽極區(qū)的催化電化學反應就產(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來，使它們不會相互混合 而產(chǎn)生爆發(fā)式反應。
在陰極區(qū)，氧氣在催化劑表面上得到電子，形成負離子，并與陽極區(qū)遷移 過來的氫正離子反應，生成反應產(chǎn)物水。在采用氫氣、空氣(氧氣)的質(zhì)子交
換膜燃料電池中，陽極反應與陰極反應可以用以下方程式表達
陽極反應H2—2H++2e
陰極反應l/202+2H++2e—H20
在典型的質(zhì)子交換膜燃料電池中，膜電極(MEA) —般均放在兩塊導電的 極板中間，每塊導流極板與膜電極接觸的表面通過壓鑄、沖壓或機械銑刻，形 成至少一條以上的導流槽。這些導流極板可以是金屬材料的極板，也可以是石 墨材料的極板。這些導流極板上的流體孔道與導流槽分別將燃料和氧化劑導入 膜電極兩邊的陽極區(qū)與陰極區(qū)。在一個質(zhì)子交換膜燃料電池單電池的構造中， 只存在一個膜電極，膜電極兩邊分別是陽極燃料的導流板與陰極氧化劑的導流 板。這些導流板既作為電流集流板，也作為膜電極兩邊的機械支撐，導流板上 的導流槽又作為燃料與氧化劑進入陽極、陰極表面的通道，并作為帶走燃料電 池運行過程中生成的水的通道。
為了增大整個質(zhì)子交換膜燃料電池的總功率，兩個或兩個以上的單電池通?？?通過直疊的方式串聯(lián)成電池組或通過平鋪的方式聯(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流槽，其中一面可以作為一個膜電極的陽極導 流面，而另一面又可作為另一個相鄰膜電極的陰極導流面，這種極板叫做雙極板。 一連串的單電池通過一定方式連在一起而組成一個電池組。電池組通常通過前端 板、后端板及拉桿緊固在一起成為一體。
一個典型電池組通常包括(1)燃料及氧化劑氣體的導流進口和導流通
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)均勻地分布到各個陽極、陰極面的導流槽中；
(2)冷卻流體(如水)的進出口與導流通道，將冷卻流體均勻分布到各個電 池組內(nèi)冷卻通道中，將燃料電池內(nèi)氫、氧電化學放熱反應生成的熱吸收并帶出 電池組進行散熱；(3)燃料與氧化劑氣體的出口與相應的導流通道，燃料氣 體與氧化劑氣體在排出時，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、冷卻流體的進出口都開在燃料電池組的一個端板上或兩 個端板上。
目前，燃料電池車的發(fā)動機艙都是封閉式設計，艙內(nèi)空氣不流通， 一旦燃 料電池發(fā)動機有氫氣泄漏，容易在倉內(nèi)聚集，從而易于發(fā)生爆炸，采用打孔或 普通百葉窗設計，達不到通風防水效果。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種通 風、防氫氣泄漏囤積的安全防爆的燃料電池車。
本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn) 一種安全防爆的燃料電池 車，其特征在于，該燃料電池車的發(fā)動機艙旁的車殼上設置有引風管，并在發(fā)動機 艙后的車殼兩側(cè)和/或后端設置百葉，所述的引風管一端連接發(fā)動機艙，另一端從
車殼頂部直接引出并形成倒U形狀與大氣連通，與行車方向形成小于90°的銳角， 且引風管管口朝下，所述的引風管內(nèi)設有管路排風扇。 所述的引風管可根據(jù)需要設置1 5個。
所述的引風管設置在燃料電池車發(fā)動機旁的車殼上，其一端連接到發(fā)動機艙 內(nèi)，另一端沿車殼設置，伸出車外與大氣連通，成180。左右的倒U形狀，其管口 朝下，方向與車行方向相反或相同形成小于90°的銳角。
所述的百葉安裝在發(fā)動機艙后的車殼兩側(cè)和/或后端，且百葉的葉片向下傾斜。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型從發(fā)動機艙內(nèi)引出數(shù)根引風管，且引出車外 的引風管管口方向超向后下方，與車行方向相反，并在發(fā)動機后的車殼上安裝 葉片向下的百葉，根據(jù)車高速行駛時，車尾易形成真空的原理，當燃料電池車 高速行駛時，引風管通入大氣一端的管口下方呈現(xiàn)真空，將發(fā)動機艙內(nèi)的氣體吸出， 同時大氣從發(fā)動機艙后的車殼兩側(cè)或后端的百葉進入發(fā)動機艙，形成氣流回路，如 有氫氣泄漏，可立即被此氣流回路帶出車艙，不會產(chǎn)生氫氣聚積現(xiàn)象，避免因氫氣 泄漏而發(fā)生爆炸，使燃料電池車更安全可靠。


圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步說明。
實施例1
如圖1所示，IOO千瓦安全防爆的燃料電池車，該方法是在燃料電池大巴車安裝燃料電池堆4的發(fā)動機艙1旁的車殼上設置二個引風管2，該引風管2 —端通入
發(fā)動機艙l，另一端通入大氣，使發(fā)動機艙l與大氣相通，并在發(fā)動機艙l后的車
殼兩側(cè)和后端設置百葉3，所述的引風管2沿車殼伸出車外形成180°左右的倒U 形狀，其管口朝下，方向與車行方向相反形成小于90°的銳角。當燃料電池車高速 行駛時，所述的引風管2通入大氣一端的管口下方呈現(xiàn)真空，將發(fā)動機艙l內(nèi)的氣 體吸出，同時大氣從發(fā)動機艙l后的車殼兩側(cè)或后端的百葉進入發(fā)動機艙，形成氣 流回路，如有氫氣泄漏可立即帶出車艙。所述的引風管2內(nèi)設有管路排風扇5，燃 料電池車處于低速或怠速狀態(tài)時，排風扇5將發(fā)動機艙內(nèi)的氣體通過引風管1強制 排出艙外。
實施例2
如圖2所示，100千瓦安全防爆的燃料電池車，該方法是在燃料電池大巴車安 裝燃料電池堆4的發(fā)動機艙1旁的車殼上設置1個引風管2，該引風管2 —端通入 發(fā)動機艙l，另一端通入大氣，使發(fā)動機艙l與大氣相通，并在發(fā)動機艙l后的車 殼兩側(cè)和后端設置百葉3，所述的引風管2沿車殼伸出車外形成180°左右的倒U 形狀，其管口朝下，方向與車行方向相同形成小于90°的銳角。當燃料電池車高速 行駛時，所述的引風管2通入大氣一端的管口下方呈現(xiàn)真空，將發(fā)動機艙1內(nèi)的氣 體吸出，同時大氣從發(fā)動機艙1后的車殼兩側(cè)或后端的百葉進入發(fā)動機艙，形成氣 流回路，如有氫氣泄漏可立即帶出車艙。所述的引風管2內(nèi)設有管路排風扇5，燃 料電池車處于低速或怠速狀態(tài)時，排風扇5將發(fā)動機艙內(nèi)的氣體通過引風管1強制 排出艙外。
安全防爆的燃料電池車，是根據(jù)車高速行駛時，車尾易形成真空的原理設 計的，所述的燃料電池車包括燃料電池大巴、轎車、叉車等，其防氫氣泄漏方法 是在燃料電池車發(fā)動機旁的車殼上根據(jù)需要設置1 5個引風管，該引風管一端連 接到發(fā)動機艙內(nèi)，另一端沿車殼伸出車外且向下彎曲呈鉤狀，使其管口方向與車行 方向相反并向下傾斜并在發(fā)動機艙后的車殼兩側(cè)和/或后端安裝百葉，且百葉的葉 片向下傾斜，達到防雨效果。當燃料電池車高速行駛時，引風管通入大氣一端的管 口下方呈現(xiàn)真空，將發(fā)動機艙內(nèi)的氣體吸出，同時大氣從發(fā)動機艙后的車殼兩側(cè)或 后端的百葉進入發(fā)動機艙，形成氣流回路，如有氫氣泄漏，可立即被此氣流回路帶 出車艙，不會產(chǎn)生氫氣聚積現(xiàn)象，避免因氫氣泄漏而發(fā)生爆炸，使燃料電池車更安
全可靠。
權利要求1.一種安全防爆的燃料電池車，其特征在于，該燃料電池車的發(fā)動機艙旁的車殼上設置有引風管，并在發(fā)動機艙后的車殼兩側(cè)和/或后端設置百葉，所述的引風管一端連接發(fā)動機艙，另一端從車殼頂部直接引出并形成倒U形狀與大氣連通，與行車方向形成小于90°的銳角，且引風管管口朝下，所述的引風管內(nèi)設有管路排風扇。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種安全防爆的燃料電池車，其特征在于，所述的 引風管可根據(jù)需要設置1 5個。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種安全防爆的燃料電池車，其特征在于，所 述的引風管設置在燃料電池車發(fā)動機旁的車殼上，其一端連接到發(fā)動機艙內(nèi)，另一 端沿車殼設置，伸出車外與大氣連通，成180。左右的倒U形狀，其管口朝下，方 向與車行方向相反或相同形成小于90°的銳角。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種安全防爆的燃料電池車，其特征在于，所述的 百葉安裝在發(fā)動機艙后的車殼兩側(cè)和/或后端，且百葉的葉片向下傾斜。
專利摘要本實用新型涉及一種安全防爆的燃料電池車，該燃料電池車的發(fā)動機艙旁的車殼上設置有引風管，并在發(fā)動機艙后的車殼兩側(cè)和/或后端設置百葉，所述的引風管一端連接發(fā)動機艙，另一端從車殼頂部直接引出并形成倒U形狀與大氣連通，與行車方向形成小于90°的銳角，且引風管管口朝下，所述的引風管內(nèi)設有管路排風扇。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有防氫氣泄漏，通風等優(yōu)點。
文檔編號B60L11/18GK201070990SQ20072007246
公開日2008年6月11日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權日2007年7月13日
發(fā)明者付明竹, 波 章, 胡里清 申請人:上海神力科技有限公司