[发明专利]一种适用于低温冷启动的燃料电池集流板和燃料电池

说明书

本发明涉及一种适用于低温冷启动的燃料电池集流板，该集流板安装于燃料电池电堆中，并与负载连接，包括本体和突出部，所述的突出部设置于本体上，其上开设第一通孔，用于连接负载，所述的本体安装于燃料电池电堆中，其上开设多个均匀排列形成阵列的第二通孔，通过均匀的减少集流板面积提高在电堆运行过程中的电阻放热，增加产热，提高电堆端板热量，从而实现低温冷启动，与现有技术相比，本发明具有提高燃料电池性能、延长使用寿命以及操作简便等优点。

技术领域

本发明涉及燃料电池的低温冷启动，尤其是涉及一种适用于低温冷启动的燃料电池集流板和燃料电池。

背景技术

为解决燃料电池低温启动失败现象，现有技术均是以在阴极和阳极两侧增加加热单元、电池外部增加加热单元等辅助装置来实现。

例如，在燃料电池电堆和两个端板之间增加辅助加热单元，采用燃料电池本身的电流加热燃料电池电堆，对原有燃料电池电堆结构改动较小，但是由于直接增加在燃料电池电堆中，因而需要额外增加集流板的数量。此外，由于辅助加热单元直接接入到正常的负载当中，导致在停止加热切换时需要先停止燃料电池的运行，然后在重新开启燃料电池，控制开关较多，致使操作复杂化，且燃料电池每次开启都会形成高电位，极易损坏燃料电池的性能，减少燃料电池使用的寿命，对电池系统的密封性有一定的影响。

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高燃料电池性能、延长使用寿命以及操作简便的燃料电池。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高燃料电池性能、延长使用寿命以及操作简便的适用于低温冷启动的燃料电池集流板和燃料电池。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种适用于低温冷启动的燃料电池集流板，该集流板安装于燃料电池电堆中，并与负载连接，包括本体和突出部，所述的突出部设置于本体上，其上开设第一通孔，用于连接负载，所述的本体安装于燃料电池电堆中，其上开设多个均匀排列形成阵列的第二通孔，通过均匀的减少集流板面积提高在电堆运行过程中的电阻放热，增加产热，提高电堆端板热量，从而实现低温冷启动。

进一步地，所述的多个第二通孔均匀排列形成矩形阵列，保证电堆双极板受力的均匀性。

更进一步地，其特征在于，所述的矩形阵列为5*7的矩形阵列，进一步提高电堆双极板受力的均匀性，减小对原有电堆的影响。

进一步地，所述的多个第二通孔均匀排列形成圆形阵列，保证电堆双极板受力的均匀性。

进一步优选地，所述的第二通孔为圆形通孔或矩形通孔，保证电堆双极板受力的均匀性的同时不影响其导电性。

进一步优选地，所述的矩形阵列中，各第二通孔之间的间隔d的范围为1～10mm，所述的第二通孔的直径D的范围为1～10mm，均匀的减少集流板面积，不影响其导电性和电堆双极板受力的均匀性，同时提高集流板的总电阻使其在电堆运行过程中的放热电阻提高。

一种适用于低温冷启动的燃料电池，包括端板及绝缘板组件、双极板及膜电极组件和如权利要求-任一项所述的第一集流板，所述的端板及绝缘板组件分别安装于双极板及膜电极组件的两侧，所述的第一集流板安装于端板及绝缘板组件和双极板及膜电极组件之间。

所述的第一集流板设置两块，分别安装于两侧的端板及绝缘板组件和双极板及膜电极组件之间，提高加热效果。

该燃料电池还包括第二集流板，所述的第一集流板安装于双极板及膜电极组件的阴极和端板及绝缘板组件之间，所述的第二集流板的本体为实心面板，其安装于双极板及膜电极组件的阳极和端板及绝缘板组件之间，第二集流板为现有集流板，仅改变阴极的集流板，就可实现低温冷启动，降低对电堆的影响。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：