[实用新型]电堆和燃料电池系统

说明书

本申请公开了一种电堆和燃料电池系统，其中，所述电堆包括：电堆主体与限定所述电堆主体所在空间的壳体，所述电堆主体与所述壳体的内壁之间具有间隙，设置于所述壳体外部的引射泵，所述引射泵具有第一流体入口、第二流体入口和一个流体出口，其中，所述第一流体入口直接或间接与所述电堆的阴极气体出口相连，所述壳体的表面设置有与所述引射泵的第二流体入口匹配的端口，所述引射泵的第二流体入口通过所述端口与所述间隙连通，所述间隙内的气体由所述第二流体入口进入所述引射泵后自所述流体出口排出。

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，尤其涉及燃料电池系统的电堆。

背景技术

在燃料电池系统的运行过程中，由于很难保证完全的气密性，进入电堆参与电化学反应的一小部分氢气会逐渐从电池组的阳极通道(未图示)渗透到电池组外部。这些渗透出来的氢气会在电堆的外壳内逐渐积聚，进而成为安全隐患：如果积累的氢气达到一定极限而没有被排出电堆外壳，在某些特殊的情况下(如高温，静电等)氢气混合气会被点燃导致电堆爆炸等危险状况。在现有技术中，防止渗透的氢气在电堆外壳中积聚的一种可行方法是对外壳进行吹扫。如图1所示，包含阴极气体出口5A和阴极气体入口5B的电堆5具有外壳1。通常情况下，对电堆5的外壳1内部进行吹扫的方式是将一路空气气流由旁路2从一进风口3引入外壳1内，然后再在一出风口4处将外壳1内参与吹扫的混合气体排出。

然而，上述对外壳进行吹扫的方案具有如下缺点：首先，空气吹扫效率低下；其次，电堆外壳设置进风口和出风口以及空气旁路会额外增加加工成本；第三，吹扫气流进入电堆外壳内还会增加EAC的工作负荷，从而降低整个系统的工作效率。

实用新型内容

本申请公开了一种电堆和采用该电堆的燃料电池系统，其能够解决或优化上述问题。

为此，根据本申请的一个方面，公开了一种电堆，其包括：电堆主体与限定所述电堆主体所在空间的壳体，所述电堆主体与所述壳体的内壁之间具有间隙，设置于所述壳体外部的引射泵，所述引射泵具有第一流体入口、第二流体入口和一个流体出口，其中，所述第一流体入口直接或间接与所述电堆的阴极气体出口相连，所述壳体的表面设置有与所述引射泵的第二流体入口匹配的端口，所述引射泵的第二流体入口通过所述端口与所述间隙连通，所述间隙内的气体由所述第二流体入口进入所述引射泵后自所述流体出口排出。

根据本申请的一示例性实施例，所述第一流体入口为一次流体入口/高压流体入口，所述第二流体入口为二次流体入口/低压流体入口。

根据本申请的一示例性实施例，所述端口设置于所述壳体的上方。

根据本申请的一示例性实施例，所述壳体的内壁在靠近所述端口处被构造为易于气体汇聚的形状。

根据本申请的一示例性实施例，所述壳体的内壁在靠近所述端口处被构造为自远端向端口方向收缩的斜坡、碗形或锥形。

根据本申请的一示例性实施例，所述壳体上还设置有压力平衡单元。

根据本申请的一示例性实施例，所述压力平衡单元为连通所述壳体的内、外部的通气孔或通气管道。

根据本申请的一示例性实施例，所述压力平衡单元为连接有清洁气体供应装置的通气孔或通气管道。

根据本申请的一示例性实施例，所述压力平衡单元设置于所述端口所在的壳体表面对侧的面上。

根据本申请的另一个方面，公开了一种燃料电池系统，其采用如前所述的电堆。

为了能更进一步了解本申请的特征以及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本申请加以限制。

附图说明

本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解和了解，在附图中：