[发明专利]燃料电池及其燃料电池端板组件

说明书

本发明公开了一种燃料电池及其燃料电池端板组件，燃料电池端板组件包括燃料电池端板及集成于燃料电池端板上的阳极分水器；阳极分水器的壳体外壁上设置有阳极分水器热交换流道，阳极分水器热交换流道具有第一加热流体进口及第一加热流体出口，阳极分水器热交换流道内的流体为携带或吸收燃料电池的废热的加热流体。上述燃料电池端板组件，充分利用燃料电池系统废热给阳极分水器进行加热，既可以防止阳极分水器内部高温高湿的混合气体降温产生冷凝水，还可以使阳极分水器内部的部分液态水汽化成水蒸气，提高混合气体湿度，进而提高了电堆性能。利用燃料电池的废热，对直接或间接与燃料电池端板接触的部件进行加热，有效提高了燃料电池系统的效率。

技术领域

本发明涉及燃料电池设备技术领域，特别涉及一种燃料电池及其燃料电池端板组件。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。

以质子交换膜燃料电池为例，质子交换膜燃料电池对供氢、供氧以及冷却水的温度比较敏感，并且，对气体增湿及液态水比较敏感；尤其是阳极循环自增湿的质子交换膜燃料电池系统，对阳极水热管理尤为重要。并且，质子交换膜燃料电池作为汽车动力单元，受到不同车型平台布置空间的限制，对体积功率密度和质量功率密度要求较高，需要提高燃料电池系统的集成度。

目前，燃料电池在运行过程中会产生废热，这部分废热无法利用，导致热量浪费，降低系统效率。

而燃料电池具有阳极分水器，起到向各分路分配流体的作用。由于阳极分水器内部的流体为高温高湿的混合气体，在高温高湿的混合气体的温度降低后，会产生冷凝水，影响电堆性能。

因此，如何提高电堆性能及燃料电池系统的效率，是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种燃料电池端板组件，以提高电堆性能及燃料电池系统的效率。本发明还提供了一种具有上述燃料电池端板组件的燃料电池。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种燃料电池端板组件，包括燃料电池端板及集成于所述燃料电池端板上的阳极分水器；

所述阳极分水器的壳体外壁上设置有阳极分水器热交换流道，所述阳极分水器热交换流道具有第一加热流体进口及第一加热流体出口，所述阳极分水器热交换流道内的流体为携带或吸收燃料电池的废热的加热流体。

可选地，上述燃料电池端板组件中，还包括集成于所述燃料电池端板上的氢气入口组合接头及与所述氢气入口组合接头集成的氢气入口流道；

所述氢气入口流道包括用于使氢气引射器出口及氢循环泵的出口的气体混合并进入电堆氢气入口的三通连接件和管路；

所述氢气入口组合接头包括用于与所述电堆氢气入口连接的第一氢气接口、用于与所述氢气引射器出口连接的第二氢气接口、用于与所述氢循环泵的出口连接的第三氢气接口及用于与尾排管路连接的第四氢气接口。

可选地，上述燃料电池端板组件中，所述氢气入口组合接头还包括用于与氢气入口压力传感器连接的第一压力传感接口。

可选地，上述燃料电池端板组件中，所述氢气入口组合接头还包括用于与氢入安全阀连接的第一安全阀接口。

可选地，上述燃料电池端板组件中，还包括集成于所述燃料电池端板上的氢气出口组合接头及与所述氢气出口组合接头集成的氢气出口流道；

所述氢气出口流道包括用于使电堆氢气出口的气体进入所述阳极分水器的管路；

所述氢气出口组合接头包括用于与所述电堆氢气出口连接的第五氢气接口及用于与所述阳极分水器的入口连接的第六氢气接口。