[发明专利]一种能够低温启动的燃料电池

说明书

本申请涉及一种能够低温启动的燃料电池，所述燃料电池包括：双极板，用于分隔氧化剂和还原剂同时引导所述氧化剂和所述还原剂在电池内表面流动；集流板，用于收集由所述双极板产生的电流并将所述电流输出；以及膜电极，用于所述氧化剂和所述还原剂发生电化学反应，其中，用于制造集流板的金属的电阻率大于阈值。

技术领域

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种能够低温启动的燃料电池。

背景技术

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料电池主要由电极、电解质隔膜、双极板等部分组成。对于典型的甲醇燃料电池(DMFC)单电池，电压可以根据电流从0V变化到0.9V，燃料电池堆是由一系列单电池(通常数百节单电池)组成，通过足够量的单电池的叠加，可以产生足够的功率，满足使用。氢氧燃料电池是现阶段最普遍的一种燃料电池，其燃料是氢气和氧气，生成物是水。

零度以下的低温启动是燃料电池的技术瓶颈之一，在低温下，燃料电池产生的水容易在内部结冰，燃料电池内部结冰后，一方面会阻碍电化学反应的进行，另一方面阻碍了反应气体在多孔介质中的传输。同时，内部结冰会对燃料电池的性能输出产生影响，甚至导致反应中断，启动失败。并且，如果内部结冰，会对其内部结构造成损伤，影响电池寿命，因此，在燃料电池的低温启动过程中，需要尽快的将温度提高到零度以上。

燃料电池低温启动的方法之一是提高燃料电池的内部产热量，主要是通过控制电流、反应物等方式，提高电流，降低燃料电池电压，从而提高反应产生的热量。然而，当采用这种方法时，因为燃料电池堆的两端是端板和电流导出装置，不能产生热量，导致这两片的温度很低，从而影响整个堆的低温启动。同时这两片靠近端板，热量更容易导出到外界，更加剧了此处的热量流失，造成此处单电池性能很差，甚至导致低温启动失败。

燃料电池低温启动的另一种方法是通过外部增加热量来辅助燃料电池升温。例如，在申请号为201910371874.0的专利中，通过在低温时对燃料电池加热的方式来达到使燃料电池可以在低温启动的目的，但是该申请中需要通过温度传感器进行控制，同时需要建立一系列反馈机制，使燃料电池的结构很复杂，占有空间，并且不利于维修保养。

发明内容

本申请的目的旨在提供一种能够低温启动的燃料电池。

根据本公开的一方面，提供了一种能够低温启动的燃料电池，包括：双极板，用于分隔氧化剂和还原剂同时引导所述氧化剂和所述还原剂在电池内表面流动；集流板，用于收集由所述双极板产生的电流并将所述电流输出；以及膜电极，用于所述氧化剂和所述还原剂发生电化学反应，其中，用于制造集流板的金属的电阻率大于阈值。

进一步地，所述燃料电池包括多个由所述双极板和膜电极构成的单电池单元。

进一步地，所述燃料电池还包括第一端板和第二端板，并且第一端板和第二端板分别位于所述燃料电池的两端。

进一步地，所述燃料电池包括第一集流板和第二集流板，并且第一集流板和第二集流板分别相邻第一端板和第二端板设置。

进一步地，所述燃料电池包括第一双极板和第二双极板，并且第一双极板和第二双极板分别相邻第一集流板和第二集流板设置。

进一步地，所述燃料电池包括第一膜电极和第二膜电极，并且第一双极板和第二双极板分别相邻第一双极板和第二双极板设置。

进一步地，所述燃料电池还包括第三双极板，并且第三双极板位于第一膜电极和第二膜电极之间。

进一步地，所述燃料电池还具有紧固装置，所述紧固装置用于将所述燃料电池的各个组件紧固在一起。

通过本申请的实施例中提供的燃料电池不需要具有额外的控制部件，因此该燃料电池的结构简单，占用空间小，并且便于维护。

附图说明

图1示出了根据本申请的实施例的燃料电池的结构示意图。