一種適用于車(chē)用的燃料電池電堆的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種適用于車(chē)用的燃料電池電堆，包括殼體內(nèi)封裝的燃料電池，它的特點(diǎn)是：在殼體上最高點(diǎn)處設(shè)有開(kāi)口ⅰ，在該開(kāi)口ⅰ上布有防水透氣膜；在殼體的最低點(diǎn)處設(shè)有開(kāi)口ⅱ，在該開(kāi)口ⅱ上布有透水膜。采取了上述技術(shù)方案的適用于車(chē)用的燃料電池電堆，實(shí)現(xiàn)的有益效果是：可以高效排出封裝內(nèi)部的外漏氫氣和液態(tài)水，保證安全；不需對(duì)電堆與封裝之間進(jìn)行復(fù)雜的氣體流道設(shè)計(jì)，方便、低成本，提高了系統(tǒng)可靠性；不需額外增加系統(tǒng)部件、不額外占據(jù)空間、不額外消耗反應(yīng)氣體。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種適用于車(chē)用的燃料電池電堆
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001] 本發(fā)明屬于燃料電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及車(chē)用質(zhì)子交換膜燃料電池電堆。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料電池通常是將多節(jié)單池壓緊組裝成電堆，單池之間通過(guò)膠線(xiàn)密封。在實(shí)際應(yīng)用中，受電堆部件加工水平、組裝力衰減以及密封材料自身的阻氣性能的影響，電堆無(wú)法保證完全密封，尤其是無(wú)法保證燃料氣氫氣的完全密封。因此，燃料電池在車(chē)用時(shí)，在電堆本體與電堆封裝之間的空間內(nèi)存在電堆外漏氫氣的累積。如果氫氣濃度達(dá)到或超過(guò)4%，則有爆炸危險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅人身安全。因此，必須對(duì)電堆外漏的氫氣進(jìn)行處理。
[0003]目前常用的方式主要有兩種。一種是在電堆封裝面上嵌入一個(gè)小型的防爆風(fēng)扇，將電堆封裝內(nèi)的氫氣排出。風(fēng)扇電源來(lái)自電堆或整車(chē)系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是:1)增加了系統(tǒng)部件，進(jìn)而降低了系統(tǒng)可靠性(風(fēng)扇可能發(fā)生故障，進(jìn)而導(dǎo)致排氫失效造成安全隱患)；2)同時(shí)也增加了成本；3)需要電堆與封裝間空間的完美設(shè)計(jì)，保證引入氣體的流動(dòng)不留死角、不出現(xiàn)短路、能夠完全排出封裝，實(shí)際效果難以保證；4)空氣腔帶出的濕氣冷凝成液滴在電堆封裝下部積累，對(duì)電堆絕緣產(chǎn)生威脅。另一種方法是從電堆的空氣供應(yīng)管路分流出一部分空氣，對(duì)封裝內(nèi)部的氫氣進(jìn)行吹掃和稀釋?zhuān)淙秉c(diǎn)是:1)消耗了一部分空氣，造成空氣利用率的降低；2)引入的通常是較高溫度的空氣，會(huì)提升電堆溫度，增加整車(chē)散熱負(fù)荷；3)需要電堆與封裝間空間的完美設(shè)計(jì)，保證引入氣體的流動(dòng)不留死角、不出現(xiàn)短路、能夠完全排出封裝，實(shí)際效果難以保證；4)引氣管占用了汽車(chē)空間，氣管與封裝間的接口增加了封裝難度；
5)空氣腔帶出的濕氣冷凝成液滴在電堆封裝下部積累，對(duì)電堆絕緣產(chǎn)生威脅。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利CN101853949A公開(kāi)了一種風(fēng)散熱的車(chē)用燃料電池:這種燃料電池電堆外封裝的外表面帶有散熱片，外封裝內(nèi)表面貼有導(dǎo)熱橡膠。它的缺點(diǎn)是:散熱片增大了電堆體積，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，實(shí)際車(chē)用的可能性很小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案:一種適用于車(chē)用的燃料電池電堆，包括殼體內(nèi)封裝的燃料電池，它的特點(diǎn)是:在殼體上最高點(diǎn)處設(shè)有開(kāi)口 i，在該開(kāi)口 i上布有防水透氣膜；在殼體的最低點(diǎn)處設(shè)有開(kāi)口 ?，在該開(kāi)口 ?上布有透水膜。
[0006]采取了上述技術(shù)方案的適用于車(chē)用的燃料電池電堆，實(shí)現(xiàn)的有益效果是:可以高效排出封裝內(nèi)部的外漏氫氣和液態(tài)水，保證安全；不需對(duì)電堆與封裝之間進(jìn)行復(fù)雜的氣體流道設(shè)計(jì)，方便、低成本，提高了系統(tǒng)可靠性；不需額外增加系統(tǒng)部件、不額外占據(jù)空間、不額外消耗反應(yīng)氣體。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明一種適用于車(chē)用的燃料電池電堆結(jié)構(gòu)示意圖
[0008]圖中:1.殼體；2.燃料電池；3.防水透氣膜；4.透水膜【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)說(shuō)明:
[0010]用于車(chē)用的燃料電池電堆，包括有封裝的燃料電池2的殼體I上存在一個(gè)最高點(diǎn)和一個(gè)最低點(diǎn)，在這兩點(diǎn)處開(kāi)孔。最高點(diǎn)的孔上布有防水透氣膜3，因?yàn)闅錃饷芏茸钚。偸巧仙阶罡唿c(diǎn)，這樣可以把電堆外漏的氫氣排出殼體I外。同時(shí)為了防止外界的水滴進(jìn)入殼體I影響電堆絕緣，在最低點(diǎn)的孔處布有透水膜4，殼體I內(nèi)部的冷凝液滴可以透過(guò)透水膜4，流到殼體I外而不產(chǎn)生累積。
[0011]本例中，殼體I的外部尺寸600mmX600mmX600mm的車(chē)用燃料電池電堆，殼體I的上部有2mmX10mmX600mm的凸起，均布有10片Φ8πιπι的防水透氣膜；而殼體的下部有2_X 10_X60mm的凹陷,均布有3片Φ8_的透水膜。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于車(chē)用的燃料電池電堆，包括殼體(1)內(nèi)封裝的燃料電池(2)，其特征在于:在所述殼體(1)上最高點(diǎn)處設(shè)有開(kāi)口 i，在該開(kāi)口 i上布有防水透氣膜(3);在所述殼體(1)的最低點(diǎn)處設(shè)有 開(kāi)口 ?，在該開(kāi)口 ?上布有透水膜(4)。
【文檔編號(hào)】H01M8/02GK103633345SQ201310653723
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】付宇, 侯中軍, 李秋紅, 孫基文, 竇永香 申請(qǐng)人:新源動(dòng)力股份有限公司