[发明专利]一种两段式电堆结构及绝缘中置气箱

说明书

本发明涉及一种两段式电堆结构及绝缘中置气箱，所述两段式电堆结构包括：电堆结构，其设有氢空液分配通道入口和氢空液分配通道出口；以及绝缘中置气箱，其设有氢空液介质进入通道和氢空液介质排出通道；一电堆结构、绝缘中置气箱和另一电堆结构堆叠设置；每一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；以使氢空液介质依次流经氢空液介质进入通道、氢空液分配通道入口、氢空液分配通道出口和氢空液介质排出通道。本发明通过采用两段式燃料电池结构，在两段燃料电池结构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，涉及一种两段式电堆结构及绝缘中置气箱。

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，从而提供一种两段式电堆结构及绝缘中置气箱。

为解决上述问题，本发明的第一目的在于提供一种两段式电堆结构，所述两段式电堆结构包括：

电堆结构，其设有相互连通氢空液分配通道入口和氢空液分配通道出口；以及，

绝缘中置气箱，其设有氢空液介质进入通道和氢空液介质排出通道；

其中，一所述电堆结构、所述绝缘中置气箱和另一所述电堆结构堆叠设置；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。

可选地，还包括：

固定结构，所述固定结构包括第一端板、第二端板和连接在所述电堆结构表面的固定杆结构；所述第一端板和所述第二端板分别堆叠于两个所述电堆结构远离所述绝缘中置气箱一侧；所述固定杆结构的一端与所述第一端板连接，所述固定杆结构的另一端与所述第二端板连接。

可选地，所述绝缘中置气箱对应所述固定杆结构设有避让槽；和/或，

所述绝缘中置气箱与所述固定杆结构连接；和/或，

所述固定杆结构包括上固定杆和下固定杆；所述上固定杆和所述下固定杆沿所述绝缘中置气箱高度方向相对设置；其中，所述高度方向与堆叠方向垂直设置；所述下固定杆设有第一限位部，所述第一限位部被配置为与封装壳体配合以限制所述两段式电堆结构；和/或，

所述固定杆结构设有CVM安装位。

可选地，所述下固定杆设有导向部，所述导向部被配置为与封装壳体配合以约束所述两段式电堆结构；和/或，

所述上固定杆设有第二限位部，所述第二限位部被配置为与封装壳体配合以限制所述两段式电堆结构。

可选地，相邻设置的两个所述电堆结构通过串接铜排连接。