[发明专利]能实现超低温冷启动的质子交换膜燃料电池电堆

权利要求书

1.能实现超低温冷启动的质子交换膜燃料电池电堆，包括：设置在一对端板之间的、相互串联的若干单电池，其特征在于：还包括有若干加热单元，每个加热单元均设置在相邻的一对单电池之间，每个加热单元内均设置有空气集散腔、汇集腔、氢气集散腔、若干空气流道以及若干氢气流道，空气流道的进口端均与空气集散腔相连通，空气流道的出口端均与汇集腔相连通，空气流道与氢气流道一一对应，氢气流道的进口端均氢气集散腔相连通，每条空气流道的流道壁上均开设有与对应氢气流道相连通的燃烧口，每条氢气流道中的氢气均能通过燃烧口进入至对应的空气流道内，每条空气流道中的燃烧口处均设置有点火器；每个加热单元的空气集散腔均与加热空气通道相连通，加热空气通道能与空气源相连通，空气由加热空气通道进入至每个加热单元的空气集散腔中；每个加热单元的氢气集散腔均与加热氢气通道相连通，加热氢气通道能与氢气源相连通，氢气由加热氢气通道进入至每个加热单元的氢气集散腔中；每个加热单元的汇集腔均与排气通道和排水通道相连通，每个加热单元的汇集腔内的气体和水能分别从排气通道和排水通道中向外排出。

2.根据权利要求1所述的能实现超低温冷启动的质子交换膜燃料电池电堆，其特征在于：加热单元在整个电池电堆中均匀间隔布置。

3.根据权利要求1所述的能实现超低温冷启动的质子交换膜燃料电池电堆，其特征在于：空气集散腔和氢气集散腔均位于汇集腔的上方，空气流道呈辐射状从空气集散腔向下导向至汇集腔，氢气流道呈辐射状从氢气集散腔向下导向连通至燃烧口。

4.根据权利要求3所述的能实现超低温冷启动的质子交换膜燃料电池电堆，其特征在于：每个燃烧口均位于对应氢气流道的底端，所有燃烧口均在加热单元中间部位在的同一高度处齐平设置。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的能实现超低温冷启动的质子交换膜燃料电池电堆，其特征在于：每个加热单元均包括相互密封盖合固定设置的盖板和燃烧板，燃烧板正对着盖板的板面上设置有向内凹进的加热反应区，加热反应区分为空气集散区、空气导流区、汇集区，空气导流区内设置有若干导流凸肋，导流凸肋将空气导流区分隔成若干空气导流槽，空气导流槽的进口端均与空气集散区相连通，空气导流槽的出口端均与汇集区相连通，氢气集散腔和若干氢气流道设置在燃烧板的板体内部，氢气流道与空气导流槽一一对应，每条空气导流槽内的燃烧板上均开设有燃烧口，每个燃烧口均与对应的氢气流道相连通，每条氢气流道中的氢气均能通过燃烧口进入至对应的空气导流槽内；密封盖合在燃烧板上的盖板与空气集散区、每条空气导流槽以及汇集区分别形成空气集散腔、若干空气流道以及汇集腔；每个点火器均设置在盖板上。

6.根据权利要求5所述的能实现超低温冷启动的质子交换膜燃料电池电堆，其特征在于：每个加热单元的空气集散腔与氢气集散腔分别位于燃烧板上端部的两侧部位。

7.根据权利要求5所述的能实现超低温冷启动的质子交换膜燃料电池电堆，其特征在于：所述的加热空气通道是由分别贯通开设在端板、单电池以及每个加热单元的盖板和燃烧板上的空气进口对应连通形成的；所述的加热氢气通道是由贯通开设在端板、单电池以及每个加热单元的盖板和燃烧板上的氢气进口对应连通形成的；所述的排气通道是由贯通开设在端板、单电池以及每个加热单元的盖板和燃烧板上的排气口对应连通形成的；所述的排水通道是由贯通开设在端板、单电池以及每个加热单元的盖板和燃烧板上的排水口对应连通形成；排气口和排水口位于每个汇集腔的两侧部位，并且排气口高于排水口设置，排水口设置在汇集腔的底部位置处。