[其他]燃料电池叠架过量电解液排出方法和装置

说明书

本发明涉及一种从刚组装好的燃料电池叠架排出过量电解液的方法和装置。

众所周知，燃料电池叠架是用两种反复使用的燃料电池组件装配而成的;其中，一种元件是有排气槽的双极板，另一种元件是阳极和阴极分立地浸泡在盛有电解液的诸如磷酸的电解槽中的燃料电池。组装燃料电池叠架时首先交替放置燃料电池和双极板，一件放置在另一件的顶部，形成层叠结构，然后用系杆和拉杆拉紧电池叠架，对燃料电池组件施加预定的压缩载荷。装配燃料电池之前，燃料电池的电极和电解液槽浸渍电解液。此时，使用过量的电解液，以便使其均匀分布在整个燃料电池中。当燃料电池由系杆和拉杆施加压缩载荷时，过量电解液被压出槽外，填充双极板上的排气通道。

至此，可以向侧面转动燃料电池叠架，使电池叠架的处理气体输入口或输出口开口一侧朝下，在适当温度下排出填充在处理气体通道内的过量电解液。另一种方法是通过安装在燃料电池叠架处排气通道开口一侧的多通管夹具，将高压干燥气体例如氮气（N₂）吹入位于垂直位置的燃料电池叠架的排气通道中，然后用与真空泵连接的吸管从燃料电池叠架另一侧吸出排气通道内的剩余电解液。

然而，前一种方法需要的时间太多，并且不适用于采用复杂型式的排气通道的燃料电池叠架。后一种方法由于排气通道内局部承受高压，有时还会损坏电极。同时，由于必须将吸管分别装入单独的排气通道输入口或输出口，抽吸操作非常麻烦。此外，很难用复杂型式的排气通道从燃料电池叠架中完全排除过量电解液。

本发明的目的是为从燃料电池叠架迅速并可靠地排出过量电解液，使电极不遭受损害而提供的新方法和装置。

依据本发明，为从下述燃料电池叠架中排出过量电解液提供了新方法，该电池叠架由用枢轴安装在侧向转动位置的支座上的燃料电池叠架构成，因此燃料电池叠架上排气通道开口一侧朝下，电池叠架可围绕其枢轴摆动，通过电池叠架相对位置上的排气通道开口处的排气通道口上的多通管夹具将干燥热气体吹入电池叠架的排气通道。

本方法可以利用一个装置实现，该装置包括几个组件，其中的一个组件用于在侧向转动位置上旋转支撑燃料电池叠架，使燃料电池叠架上排气通道开口一侧朝下;另一个组件用于将干燥热气体吹入燃料电池叠架的排气通道。第三个组件用于驱动燃料电池叠架围绕其枢轴作往复摆动。

本发明的优点和其他特点在下面结合附图进行说明时会更加明白。

图1是根据本发明从燃料电池叠架排出过量电解液的装置的正面简图。

图2是图1所示装置中选择部件的透视图。

参阅图2，表示燃料电池叠架1由两种反复使用的电池组件构成，即燃料电池2和双极板5。燃料电池由用盛有电解液的电解液槽分隔的阳电极和阴电极组成。此电极由两个涂层构成，即防水基层及涂于其上的催化剂层。双极板5的正面和背面分别开槽，形成燃料气体通道3和排气通道4。燃料电池叠架1包括安置在电池叠架每几个电池中间数个冷却模块6。燃料电池叠架1的顶部和底部配有端板8，十字形系杆9安装在端板上，系杆末端用弹簧加载使拉杆10和螺母11拉紧，按叠置方向对燃料电池元件施加预定的压缩载荷。

为了均匀浸渍电解液槽和电极，电解液用量超过它们的计算用量，因此，过量的电解液应由施加压缩载荷而排出燃料电池叠架，并填充到排气通道内，即，燃料气体通道3和排气通道4中。另外，部分过量电解液被电极基层吸收，可引起电极传导效率下降。

依据本发明，过量电解液用下述电解液排出装置从燃料电池叠架的排气通道排出。如图1所示，该装置由几个组件构成，支撑组件由支座13、一对带轴12a的支撑元件12以及轴承14构成;干燥热气体供应组件包括多通管夹具15、挠性软管17以及鼓风机18;驱动组件包括盘式曲柄22和连杆23。

燃料电池叠架1在侧向转动位置上借助支撑元件12和轴承14安装在支座13的枢轴上，使燃料电池叠架上的排气通道3、4开口的一侧朝下。

支撑元件12组合安装在十字形系杆9的中心，并由轴承14夹持。多通管夹具15组合安装在燃料电池叠架排气通道开口一侧，并用挠性软管17与鼓风机18连接。盘式曲柄22用电机（未示出）驱动并用连杆23与系杆9一端连接，将电机的旋转运动转换成燃料电池叠架1的往复摆动运动。

加热器20的加热腔19配置在挠性软管17和鼓风机18输出口之间。该装置中还有一个用于收集排出电解液的装置，该装置由输出口多通管夹具16和收集盘21构成，多通管夹具组合安装在燃料电池叠架1朝下的一侧，收集盘配置在输出口多通管夹具16的下方，收集排出的电解液。该装置在干燥室内使用。