[实用新型]用于含水流体的流体阀及电化学电池

说明书

本实用新型提出一种用于含水流体的流体阀，其包括：壳体，其形成有腔室，所述腔室具有第一开口和第二开口；以及阀芯，其沿纵向轴线具有相反的第一端和第二端，所述阀芯沿纵向轴线可移动地布置在腔室内。阀芯在关闭位置以第一端封闭第一开口，阀芯在打开位置离开第一开口从而允许第一开口与第二开口之间经由流体路径连通。阀芯包括位于第一端与第二端之间的扩张区段，所述扩张区段在从第一端向第二端的方向上向外扩张。腔室的内壁包括适于引导阀芯沿轴向运动的导向区段，所述导向区段具有与阀芯的扩张区段相适配的形状，从而在阀芯处于打开位置的情况下，扩张区段贴靠在导向区段上。借助于本实用新型，能够提高用于含水流体的流体阀的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种用于含水流体的流体阀以及一种电化学电池。

背景技术

含水流体广泛地出现在各种设备中。例如，在燃料电池的电池堆的阳极侧输出端和阴极侧输出端，待排出的阳极排放物可能包含未消耗的燃料气体(例如氢气)和水，待排出的阴极排放物可能包含未参与反应的无效气体和水。该水可能来自加湿操作或由电池堆内的反应生成。通常，可通过排放管路将阳极排放物和阴极排放物排放至燃料电池之外，也可通过再循环回路使阳极排放物和阴极排放物循环回到燃料电池的电池堆，以便例如调节电池堆内的含水量或提高燃料电池系统的工作效率等。

以燃料电池的阳极排放物为例，通常设置阳极排放阀来控制阳极排放物的排放。通过定期开启阳极排放阀，可对燃料电池的电池堆中的水进行管理，以保证良好的水平衡。已知的阳极排放阀可包括具有腔室的壳体和能够在腔室内移动以打开和关闭阳极排放阀的阀芯。阀芯通常形成为圆柱形。腔室的内壁也形成为圆柱形并且恰好环绕阀芯，从而引导阀芯沿期望的方向移动。为此，腔室的内壁与阀芯之间形成狭小的缝隙。阳极排放物所含的水中的一部分将由于毛细现象而长期留存在该狭小的缝隙内。在低温条件下，留存在该狭小的缝隙内的水可凝结成固态冰，该固态冰将阻碍阀芯移动。这进而可能导致阳极排放阀无法正常工作，例如可能导致燃料电池的冷启动失败。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改进的用于含水流体的流体阀以及一种电化学电池，从而提高用于含水流体的流体阀的可靠性。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于含水流体的流体阀，所述流体阀包括：壳体，其形成有腔室，所述腔室具有第一开口和第二开口；以及阀芯，其沿纵向轴线具有相反的第一端和第二端，所述阀芯沿纵向轴线可移动地布置在腔室内从而移动至关闭位置和打开位置。阀芯在关闭位置以第一端封闭第一开口从而隔断第一开口与第二开口之间的流体路径，阀芯在打开位置离开第一开口从而允许第一开口与第二开口之间经由流体路径连通。阀芯包括位于第一端与第二端之间的扩张区段，所述扩张区段在从第一端向第二端的方向上向外扩张。腔室的内壁包括适于引导阀芯沿轴向运动的导向区段，所述导向区段具有与阀芯的扩张区段相适配的形状，从而在阀芯处于打开位置的情况下，扩张区段贴靠在导向区段上。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种电化学电池，所述电化学电池包括根据本实用新型的流体阀。

根据本实用新型，通过阀芯的扩张区段和腔室的内壁的导向区段，能够在流体阀关闭的过程中引导阀芯沿纵向轴线运动，从而确保第一开口能够可靠地被阀芯封闭。与此同时，扩张区段与导向区段之间的间距增大，阀芯与内壁之间可形成较大的空隙。由此，能够防止在阀芯的扩张区段与腔室的内壁的导向区段之间保留狭小的缝隙，从而防止流体内的水由于毛细现象而留在阀芯与内壁之间的缝隙内。由此，能够提高用于含水流体的流体阀的可靠性。另外，能够提高电化学电池的可靠性。

附图说明

下面，通过参看附图更详细地描述本实用新型，可以更好地理解本实用新型的原理、特点和优点。附图包括：

图1A和图1B示意性地示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的用于含水流体的流体阀的剖视图；

图1C示意性地示出了图1A和图1B所示的流体阀中的阀芯的俯视图；