[发明专利]一种燃料电池增湿器、燃料电池及增湿处理方法

权利要求书

1.一种燃料电池增湿器，其特征在于：包括上端板、下端板和位于所述上端板和所述下端板之间的至少一个增湿器板芯，所述增湿器板芯包括导热基底板，所述导热基底板的两面涂布吸水树脂，所述上端板上设置空气入口，所述下端板上设置空气出口。

2.如权利要求1所述的燃料电池增湿器，其特征在于：所述增湿器板芯还包括外圈密封垫和内圈密封垫，所述外圈密封垫和所述内圈密封垫设置于所述导热基底板上形成“回”字形，分别形成流动通道。

3.如权利要求2所述的燃料电池增湿器，其特征在于：只有所述导热基底板的“回”字形结构的内圈“口”内两面涂布吸水树脂。

4.如权利要求2所述的燃料电池增湿器，其特征在于：所述导热基底板的“回”字形结构的内圈“口”字形的两端开设反应气体进口和反应气体出口，供预进入燃料电池堆反应的反应气体的进入和放出，形成反应气体流动通道。

5.如权利要求2至4任一项所述的燃料电池增湿器，其特征在于：所述导热基底板的“回”字形结构的外圈“口”字形两端开设热空气进口和热空气出口，供高温空气的进入和放出，形成热空气流动通道。

6.如权利要求1或2所述的燃料电池增湿器，其特征在于：所述导热基底板为不锈钢板。

7.如权利要求1所述的燃料电池增湿器，其特征在于：所述吸水树脂的外侧设置无纺布层，防止吸水树脂脱落。

8.如权利要求1或2所述的燃料电池增湿器，其特征在于：所述上端板和所述下端板之间设置多个增湿器板芯，所述增湿器板芯平行堆叠设置，通过所述外圈密封垫和内圈密封垫的高度堆叠形成所述增湿器板芯之间的流动通道。

9.如权利要求5所述的燃料电池增湿器，其特征在于：所述反应气体进口与所述热空气进口分设于所述导热基底板的两端，所述反应气体出口与所述热空气出口也分设于所述导热基底板的两端，使所述反应气体流动通道与所述热空气流动通道内气体或液体的流动方向逆向流动。

10.如权利要求4所述的燃料电池增湿器，其特征在于：所述上端板上的空气入口包括反应气体进口，所述下端板上的空气出口包括反应气体出口，所述反应气体进口和所述反应气体出口与所述导热基底板上的反应气体进口和反应气体出口位置对应。

11.如权利要求5所述的燃料电池增湿器，其特征在于：所述上端板上的空气入口包括热空气进口，所述下端板上的空气出口包括热空气出口，所述热空气进口和所述热空气出口与所述导热基底板上的热空气进口和热空气出口位置对应。

12.一种燃料电池系统，其特征在于：具有如权利要求1至11任一项所述的燃料电池增湿器。

13.如权利要求12所述的燃料电池系统，其特征在于：还包括与所述燃料电池增湿器的反应气体进口连通的反应气体进气管道和反应后气体管道，还包括与所述燃料电池增湿器的热空气进口连通的热空气输入管道，所述燃料电池增湿器的反应气体出口通过反应气体出口管道连通燃料电池的空气侧入口。

14.如权利要求13所述的燃料电池系统，其特征在于：所述反应气体进气管道、所述反应后气体管道和所述反应气体出口管道上设置阀体，优选为电磁阀，并通过中控机构控制阀体的开关及流量大小切换。

15.一种基于权利要求1至11所述的燃料电池增湿器的增湿处理方法，其特征在于：反应气体中的氧气在燃料电池工作时与氢气侧传递过来的氢质子结合产生大量的水，水以水蒸气和液体水的形成混合在反应后的气体中，当反应后的气体通过反应气体进口进入所述燃料电池增湿器，经过吸水树脂和无纺布区域时，吸水树脂将大部分气态水和液态水吸收存储在吸水树脂中，其余反应得到的水将通过出口排出。

16.如权利要求15所述的燃料电池增湿器的增湿处理方法，其特征在于：燃料电池需要大功率输出时，将压缩冷却后的气体注入所述反应气体进口，此时水会通过浓度差的方式传递到新鲜空气中，同时在热空气进口中注入未冷却过高温压缩空气，热量通过不锈钢板传导到吸水树脂上，将吸水树脂之前吸取的水分通过蒸发的方式混合到新鲜空中，再进入电堆进行反应。