[发明专利]包括加热板的燃料电池和包括这种电池的设施

说明书

本发明提供燃料电池(1)，该燃料电池包括堆，该堆包括沿着堆叠轴线叠置的一组(2)电化学发生器和轴向地在所述组的任一侧上的加热板(5、6)，该加热板(5、6)具有空腔(15、16)和用于进入这些空腔的孔隙(19、20)。本发明还提供包括这种燃料电池(1)的设施，并且该设施还包括加压气体源(12)以及用于管理从该气体源至所述空腔的供给和气体从这些空腔的排出的设备(21)，该加压气体源(12)联接到所述加热板的所述孔隙。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，具体地涉及能够被用于机动车辆的燃料电池领域。

背景技术

燃料电池使得有可能通过基于燃料(通常是氢)和燃烧剂(通常为氧)的电化学反应产生电能。

固体电解质质子交换膜型(PEMFC)的燃料电池通常包括形成电化学发生器的呈板形式的单元电池堆，电池中的每个通过双极板与相邻电池分开。每个电池包括阳极元件和阴极元件，该阳极元件和阴极元件由呈离子交换膜形式的固体电解质分开，该离子交换膜例如由全氟硫化聚合物材料制成。根据一个普通的变型实施例，每个双极板在一侧上提供至与该侧邻近的电池的燃料供给，并且在另一侧上提供至邻近该另一侧的电池的燃烧剂供给，由该双极板提供的供给是并联进行的。

该堆还包括集电板，所述集电板被定位于单元电池堆的和单极板的端部处，并且该堆还包括用于固定该组件的端部终端板。

该集电板通常是实心的并且由铜制成以便提供良好的导电性。

当燃料电池被冷启动时，例如在低于负十摄氏度的温度下，靠近集电板的电池的工作受到这些集电板的热惯性的不利影响。然后在冷启动期间产生水的凝胶化的风险，这可以反映在甚至为零或负的较低电压中，导致启动失败的和对电池不可逆损坏的风险。

发明内容

本发明的目标尤其是改进燃料电池的冷启动。

根据一个实施例，提出了一种燃料电池，该燃料电池包括堆，该堆包括沿着堆叠轴线叠置的一组电化学发生器和轴向地在所述组的任一侧上的加热板，该加热板具有空腔和用于进入这些空腔的孔隙。

所述加热板可以形成集电板。

所述加热板可以邻近集电板，该集电板轴向地位于所述组的任一侧上。

所述进入孔隙可以被联接到电磁阀。

所述空腔可以能够包含氢化物。

所述加热板被插入电绝缘板。

还提出了一种设施，该设施包括所述燃料电池并且还包括加压气体源以及管理设备，该加压气体源联接到所述加热板的所述孔隙，该管理设备用于管理从该加压气体源至所述空腔的供给和气体从这些空腔的排出。

该管理设备可以包括至少一个电磁阀和电子管理单元，该电子管理单元用于基于所测量的温度信号的值来管理该电磁阀的打开和/或关闭。

该加压气体源可以相继地通过高压膨胀阀和低压膨胀阀被联接到所述燃料电池。

该管理设备可以包括：第一电磁阀，该第一电磁阀首先联接到所述高压膨胀阀和所述低压膨胀阀之间的接合部，并且其次联接到所述空腔的所述孔隙；第二电磁阀，该第二电磁阀首先联接到所述低压膨胀阀和所述组电化学发生器之间的接合部，并且其次联接到所述空腔的所述孔隙；用于管理所述电磁阀的打开和/或关闭的电子管理单元，该电子管理单元能够引起循环，该循环相继地包括该第一电磁阀的打开、该第一电磁阀的关闭、该第二电磁阀的打开以及该第二电磁阀的关闭。

该电子管理单元可以能够引起该第一电磁阀打开预定的持续时间并且引起该第二电磁阀关闭预定的持续时间。

该设施可以包括联接到该电子管理单元的温度传感器，当该燃料电池投入工作时，如果源自所述温度传感器的温度信号低于预定值，该电子管理单元能够引起至少一个循环。