[发明专利]一种燃料电池

说明书

本发明涉及一种燃料电池，所述燃料电池包括：两段式电堆，其包括依次堆叠设置的一电堆结构、绝缘中置气箱和另一所述电堆结构；每一所述电堆结构上设有氢空液分配通道入口和氢空液分配通道出口；所述绝缘中置气箱内设有氢空液介质进入通道和氢空液介质排出通道；每一所述电堆结构的氢空液分配通道入口与氢空液介质进入通道连通，每一所述电堆结构的氢空液分配通道出口与氢空液介质排出通道连通；封装壳体，其形成封装空间以封装两段式电堆；支撑结构，其内置于所述封装空间并用于约束所述两段式电堆。本发明通过采用两段式电堆结构，在两段电堆的中间位置增加绝缘中置气箱，可在提升电堆的单堆功率一倍情况下，保持流道的流阻不变。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种燃料电池。

背景技术

当前，随着燃料电池在如氢能分布式发电、重型卡车、船舶、重型机车、矿用机械、航空器动力系统等等大功率应用场景的广泛使用，燃料电池的系统功率也随之有了很大的提升需求，装机功率往往都在数百kW、MW级以上，为了应对这种需求，往往需要采用增加电堆的单电池片数，从而提升单堆工作的总电压，从而提升功率。

现有技术当中，燃料电池的电堆主要是由头端板、尾端板以及头尾端板之间的双极板和膜电极等主要基础部件构成，其中双极板上开设有能均匀分配气体、排水、冷却液等的流道结构。随着单电池片数的增加，头、尾端板之间的长度也会增加，双极板的数量也会增加，电堆内部为分配到每一片双极板上的流场的流道也会变得越来越长，介质通过流道时的流阻也会对应增加，由于受流阻影响，靠近电堆头、尾处的介质分配也会有非常大的差别，从而导致电堆的一致性会受到非常大的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中现有串联电堆因流阻增加影响电堆的一致性和电堆功率的技术问题，从而提供一种燃料电池。

为解决上述问题，本发明的第一目的在于提供一种燃料电池，所述燃料电池包括：

两段式电堆，其包括依次堆叠设置的一电堆结构、绝缘中置气箱和另一所述电堆结构；每一所述电堆结构上设有氢空液分配通道入口和氢空液分配通道出口；所述绝缘中置气箱内设有氢空液介质进入通道和氢空液介质排出通道；每一所述电堆结构的氢空液分配通道入口与所述氢空液介质进入通道连通，每一所述电堆结构的氢空液分配通道出口与所述氢空液介质排出通道连通，以使氢空液介质依次流经所述氢空液介质进入通道、所述氢空液分配通道入口、所述氢空液分配通道出口和所述氢空液介质排出通道；

封装壳体，其形成封装空间以封装所述两段式电堆；以及，

支撑结构，其内置于所述封装空间并用于约束所述两段式电堆。

可选地，所述封装壳体靠近所述两段式电堆一侧的表面设有与所述两段式电堆凹凸配合的第一限位部，用以限制所述两段式电堆在所述封装壳体内的平移；

所述支撑结构架设于所述两段式电堆的相对两端，并形成所述封装壳体的内部支撑，所述支撑结构配合所述第一限位部约束所述两段式电堆。

可选地，所述封装壳体包括底座、第一侧板、第二侧板和盖板；其中，所述第一侧板和所述第二侧板相对设置在所述底座的两端；所述盖板盖设于所述底座、所述第一侧板与第二侧板；所述底座、所述第一侧板、所述第二侧板和所述盖板共同围设形成所述封装空间。

可选地，所述底座靠近所述两段式电堆一侧的表面设有与所述两段式电堆凹凸配合的第一导向部。

可选地，所述第一导向部为沿所述底座的第一方向延展的导向槽，用以约束所述两段式电堆于所述底座的装配方向；所述第一限位部为设于所述导向槽底面的盲槽，至少两个所述第一限位部沿所述底座的第二方向间隔布置；其中，所述第一方向和所述第二方向垂直设置。