[发明专利]燃料电池气体入口歧管排放

说明书

背景技术

燃料电池采用电化学反应来生成电力。电化学反应涉及比如氢和氧等反应物。空气通常被用作氧气源。向电池堆组件引入空气常常由于空气的湿度而引入水分。存在与管理被引入燃料电池中的空气中的水分的影响相关联的各种挑战。

发明内容

示例性歧管组件包括气体入口歧管，其被构造成将气体引入燃料电池。气体出口歧管被构造成引导气体离开所述燃料电池。排放通道将入口歧管连接至出口歧管。所述排放通道被构造成将来自所述气体入口歧管的液体传送至所述气体出口歧管。

排放通道允许从气体入口歧管移除冷凝液体，以防止这种液体妨碍气体向燃料电池的预期供应。

示例性燃料电池包括电池堆组件，其具有多个电池，其被构造成促进电化学反应。气体入口歧管位于电池堆组件的一侧。气体入口歧管被构造成向电池堆组件引入气体。气体出口歧管位于电池堆组件的另一侧。气体出口歧管被构造成引导气体离开电池堆组件。排放通道将气体入口歧管连接至气体出口歧管。所述排放通道被构造成将来自入口歧管的液体传送至出口歧管。

一种用于燃料电池装置的示例性流体管理方法包括：在位于燃料电池堆组件的一侧的气体入口歧管与位于所述电池堆组件的另一侧的气体出口歧管之间建立液体排放连接部。液体被容许从气体入口歧管流动穿过排放连接部并进入气体出口歧管中。

从以下详细描述中，所公开示例的各个特征和优点对本领域的技术人员将变得清楚明了。伴随详细描述的附图可被简要地描述如下。

附图说明

图1示意性地示出了根据本发明一实施例设计的燃料电池装置的所选部分。

图2示意性地示出了可用于与图1的示例一致的实施例的一示例流动限制器。

图3示意性地示出了另一示例流动限制器。

图4示意性地示出了另一示例流动限制器。

具体实施方式

图1示意性地示出了燃料电池装置20。电池堆组件22包括多个个体电池，其被构造成促进电化学反应。示例电池可以包括PEM燃料电池或磷酸燃料电池。本领域技术人员了解电池堆组件是如何配置的。

气体入口歧管24设置在电池堆组件22的一侧。气体入口歧管24促进将反应气体26引入电池堆组件22。在一个示例中，反应气体26包括用于将氧气引入电池堆组件22中的空气。氧气以公知方式在燃料电池内用于电化学反应。

图1的示例包括在电池堆组件22的另一侧的气体出口歧管28。在该示例中，气体入口歧管24位于电池堆组件的与气体出口歧管28相反的一侧，但是这并不是唯一可能的配置。歧管24和28的各种位置都是可能的。

使用空气来引入反应气体26包括液体在气体入口歧管24内冷凝的可能性。空气通常在其内具有一定量的湿气或水分。夹带在被提供至气体入口歧管24的气体中的任何水分都有可能冷凝在气体入口歧管24的内表面上。这种冷凝可能由于温度差而发生，例如，歧管24的壁与被引入歧管24中的空气之间的温度差。所示示例包括排放通道30，其被连接在气体入口歧管24与气体出口歧管28之间。在一个示例中，排放通道30包括管。排放通道30有助于从气体入口歧管24移除任何液体冷凝物，因为这种液体被允许流动穿过排放通道30，如箭头32示意性地示出的。鉴于气体出口歧管28已经被构造成引导流体离开电池堆组件22，来自排放通道30的液体可能从气体出口歧管28被移除，并被引导至燃料电池系统的另一部分(未示出)。

排放通道30与气体入口歧管24连接在这样的位置(例如，底部或下端部附近)，在这里重力有助于将任何液体冷凝物移动到排放通道30中。地心引力可能有利于将液体拉入排放通道中并部分地该通道前进。在一些构造中，地心引力将引导液体一路穿过排放通道30并进入气体出口歧管28中。在一些示例中，横跨电池堆组件22的压力差被至少部分地用于推送液体穿过排放通道30并进入出口歧管28中。

被引入气体入口歧管24中的气体旨在被提供至电池堆组件22。所示示例包括流动限制器，其关联于排放通道30，用以限制气体流动穿过排放通道30，而容许液体流动穿过该通道。流动限制器可以处于排放通道30中、处于排放通道30之间的界面处、或横跨排放通道所连接至的歧管24中的开口。

图2示出了一个示例流动限制器。该示例包括膜片40。膜片40的外部尺寸42对应于排放通道30或排放通道30所连接至的气体入口歧管24中的开口的内部尺寸。膜片包括开口44，其尺寸远小于膜片的外部尺寸42。开口44至少允许液滴从气体入口歧管24穿过进入排放通道30中。