[实用新型]一种燃料电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源设备领域，特别是指一种燃料电池。

背景技术

燃料电池是一种通过电化学反应将化学能直接转化为低压直流电能的装置。燃料电池稳定发电需要有充足的燃料、氧化剂供应，同时电堆生成热、水需及时排出电堆，其中的氧化剂一般取自空气中的氧气，而生成热则是通过冷却介质带出电堆并与环境完成热量交换。

燃料电池的单节电池工作电压较低，约0.7V，为满足各种供电需求，燃料电池电堆通常由多节电池串联而成，而各电池内部常因气、水、热分布不均导致发电一致性差，而影响电堆整体的性能，因此电堆各节电池(也称为“单池”)的一致性是阻碍燃料电池技术成熟的关键技术参数之一。

解决燃料电池电源产品的一致性问题必须从流场结构、水管理、热管理设计出发，解决燃料电池发电过程气、水、热分布的一致性，关键是解决电堆两端单池与中间电池气、水、热分布的差异性问题。已有的燃料电池通常通过外加湿、外加热技术从水、热的管理出发，但因忽略了电堆两端配气尤其是尾端流场与中间电池流场的差异性，不能从根本上解决电堆的一致性问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种发电一致性良好的燃料电池。

基于上述目的本实用新型提供的一种燃料电池，包括电堆和分别设置在所述电堆两端的入口绝缘板、尾端绝缘板，所述入口绝缘板和尾端绝缘板之间设置有用于供反应气体、冷却液体进出的进通道和出通道；所述尾端绝缘板上设置有与所述进通道末端相连通的缓冲腔。

优选的，所述进通道包括：阴极气体进通道、散热介质进通道、阳极气体进通道；所述尾端绝缘板上设置有分别与所述阴极气体进通道、散热介质进通道、阳极气体进通道相连通的缓冲腔。

优选的，所述燃料电池还包括设置在入口绝缘板外侧的入口压板和设置在尾端绝缘板外侧的尾端压板；所述缓冲腔贯通穿过所述尾端绝缘板并延伸至所述尾端压板内。

优选的，所述缓冲腔的深度大于所述燃料电池中一节单池的厚度。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的燃料电池，通过在尾端绝缘板上设置缓冲腔，该缓冲腔与用于供反应气体、冷却液体进出的进通道尾端相连，将燃料电池电堆内的流体的回流区延长至尾端单池的后端，去除了回流对尾端单池气流、水流(或其他冷却介质流体)分配的影响，避免了尾端单池的气、水、热与其余单池的差异，可提高电堆整体发电的一致性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的燃料电池结构示意图；

图2为本实用新型实施例的燃料电池截面示意图；

图3为本实用新型另一实施例的燃料电池结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

参考图1，为本实用新型实施例的燃料电池结构示意图。

本实用新型实施例提供了一种燃料电池，包括电堆1和分别设置在所述电堆两端的入口绝缘板2、尾端绝缘板3，所述入口绝缘板2和尾端绝缘板3之间设置有用于供反应气体、液体进出的进通道4和出通道5；所述尾端绝缘板3上设置有与所述进通道4末端相连通的缓冲腔6。

其中，电堆1由多节单池串联而成，所述的多节单池沿着进通道4的方向依次排列设置。每节单池均与进通道4和出通道5连通，用于燃料电池电堆内反应的气体和液体由进通道4进入，分别进入每节单池，完成反应后再由出通道5排出；出通道5的出口可以设置在入口绝缘板2上，也可以设置在尾端绝缘板3上，本实施例中，出通道5的出口位于入口绝缘板2。尾端绝缘板3上设置的缓冲腔6与进通道4的尾端连通，即其效果是将进通道4延伸了一段距离，这样可以有效的避免涡流等流体运动中不稳定的现象发生，去除了流体在尾端激烈回流对尾端单池的气流、水流(或其他冷却介质流体)分配的影响，防止尾端单池的气、水、热与其余单池的差异，有效的提高了电堆1整体发电的一致性。作为优选的，为了能够达到更好的上述的效果，缓冲腔6的深度即其沿进通道4方向的长度大于一节单池的厚度。

参考图2，为本实用新型实施例的燃料电池截面示意图。