[发明专利]防止燃料电池电堆封装内结露的电堆封装板

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池电堆封装领域，具体地说是一种防止燃料电池电堆封装内结露的电堆封装板。

背景技术

燃料电池日益广泛应用于汽车、电站等多个领域。为了拓宽其实际应用价值，燃料电池的工作环境往往较为恶劣如低温、有喷淋水、需防尘等。因此，为保护燃料电池的核心部分---燃料电池电堆，往往需要采用半密封甚至全密封的方式封装起来。

燃料电池电堆往往由多个单节以压滤机的方式叠放串联起来。特别是对于大功率燃料电池一般都采用水冷散热的方式，较高温度水往往会以少量渗透方式至电堆外并挥发；同时，在单节的阴极侧所产生的水蒸气由于浓度差的原因，水蒸气很容易从两节之间的间壁中扩散出。

电堆的外部环境温度一般较低，扩散出的水蒸气累积在燃料电池电堆的封装内，因此，水蒸气很容易结露。而电堆单节的厚度较小（往往只有1-2mm），若有水进入到单节叠放的侧面上则必然会导致短路，因此电堆封装内部有结露水对于电堆安全有较大隐患。

电堆封装技术在已有的专利中往往是针对检测氢气泄露、有利于防水防尘等方面考虑。尽管没有为解决结露问题而提出针对方法，而所使用的通风的方法可以通过调节风量减少电堆封装体内的水蒸气浓度，减缓结露产生。

使用通风可以在一定条件下减缓结露量，而在较低环境温度时，若进入电堆封装的气体温度很低，则会导致水蒸气直接液化并积聚在电堆封装内侧板上，因此无法根本解决液态水威胁。若在环境温度低于零度，例如-20℃时，电堆封装内的水蒸气遇到封装板时会立即凝华为霜，并累积。伴随燃料电池温度升高，或环境温度升高，在封装板内侧的结霜会被融化变为液态水危机电堆安全。

发明内容

根据上述提出的技术问题，本发明是在原电堆封装技术基础之上，为其解决结露问题而提供一种防止燃料电池电堆封装内结露的电堆封装板。本发明主要利用改变封装板的结构，从而达到防止结露的效果。本发明采用的技术手段如下：

一种防止燃料电池电堆封装内结露的电堆封装板，其特征在于：包括吸水层、支撑层和保温层，所述吸水层、所述支撑层和所述保温层依次固定连接。

作为优选，所述保温层上还设有可固定加热件的凹槽，将所述加热件置于凹槽内，所述保温层再与所述支撑层固定。

作为优选，所述吸水层的材质为接枝淀粉、二氧化硅、二氧化钙吸水纸或板。

作为优选，所述支撑层的材质为不锈钢板、铝板、镀锌铁板或聚合物压合板。

作为优选，所述保温层的材质为苯板、气凝胶二氧化硅垫或聚氨酯泡沫胶带。

较现有技术相比，本发明的优点如下：不用改在原系统的设计流程和结构，只需要改变电堆封装板结构；通过保温措施最大程度减少电堆封装内的水蒸气含量；通过吸水层可以吸收在电堆封装内水蒸气形成的液态水和少量由外界渗入的水，防止所形成液滴进入到电堆造成短路；吸水层内部的网络结构可以使液态水以最大面积扩散，更容易通过通风等装置蒸发外排水蒸气，同时可以防止液态水在同一地点汇集。

基于上述理由本发明可在燃料电池封装等领域广泛推广。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、吸水层2、支撑层3、加热件4、保温层

具体实施方式

如图1所示，防止燃料电池电堆封装内结露的电堆封装板，由里及外包括吸水层1、支撑层2和保温层4，所述吸水层1、所述支撑层2和所述保温层4依次固定连接。所述保温层4上还设有可固定加热件3的凹槽，所述加热件3为在通电或其他条件下可升高温度的部件，如电阻丝，电热棒，热敏电阻等。将所述加热件3置于凹槽内，所述保温层4再与所述支撑层2固定。所述吸水层1的材质为接枝淀粉、二氧化硅、二氧化钙吸水纸或板。所述支撑层2的材质为不锈钢板、铝板、镀锌铁板或聚合物压合板。所述保温层4的材质为苯板、气凝胶二氧化硅垫或聚氨酯泡沫胶带。

最外层的保温层4使封装内壁与电堆之间所形成的封闭空间形成一个维持较高温度的稳定的环境，减少水蒸气与封装板接触后的结露量；支撑层2用于支撑保温层4和吸水层1，同时兼顾防水防尘的骨架和通风接口等；吸水层1主要功能是吸收已经形成的液态水，吸水率很高的材料可以有效防止液态水滴入到电堆上，吸水层1同时可以使液态水在面上均匀分布有利于在通风等条件下挥发。

实施例1

使用苯板作为保温层4；使用不锈钢板作为支撑层2；使用吸水纸作为吸水层1，组成的电堆封装板用于封装电堆。各层之间通过粘贴粘结成一个板。

实施例2