一种燃料电池堆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池堆，其特征在于，包括：位于末端的电堆末端端板(11)和位于进气端的电堆进气端板(12)；靠近所述电堆进气端板(12)，用于收集电能的集流板(21)；位于所述电堆末端端板(11)和所述电堆进气端板(12)之间的双极板，所述双极板中靠近所述集流板(21)的第一极板(51)与所述集流板(21)之间设置有用于对所述集流板(21)进行加热的柔性电阻板(61)。在现有的燃料电池堆的第一极板与集流板之间增加柔性电阻板，可以在电流经过该柔性电阻板时产生热量，对第一极板进行加热，保证第一极板的温度与电堆内部单电池的温度相同，或者稍微超过内部单电池的温度，从而延长电堆的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池堆
本技术涉及燃料电池的
，尤其是一种燃料电池堆。
技术介绍
燃料电池是一种可以将燃料(氢气)中的化学能直接转化为电能，并产生热、水等副产物的能量转换装置。由于在转化过程中没有其他的转换步骤，燃料电池的能量转换效率远高于其他的能量转换装置，如燃油发动机。质子交换膜燃料电池是燃料电池的一种，运行温度在60～80℃，在上世纪末质子交换膜燃料电池的技术获得突破之后，质子交换膜燃料电池就获得了长足的发展。因其高效性和高功率密度，并且工作过程中没有污染物排放，质子交换膜燃料电池被视为燃油发动机的替代品。后文中的燃料电池特指质子交换膜燃料电池。燃料电池堆是燃料发生能量转换的场所，随着技术的发展，燃料电池堆的性能在逐步提升，寿命也有了很大的改进。若要达到取代燃油发动机的目的，燃料电池的性能需要进一步的提高，并且燃料电池的寿命也需要大幅度的提升。燃料电池的性能和寿命受到电堆内部温度、压力、气体流量以及反应物浓度等的影响，提升燃料电池的运行温度、输入气体压力、增加反应物的浓度都有利于提升电堆的性能。燃料电池堆寿命的影响因素较多，如各单电池电压的一致性、开关机的次数、燃料气体中的杂质、空气中的杂质等等。目前燃料电池堆面临的较大的一个问题是燃料电池堆的端部效应：燃料电池堆距离出气口最近的端部的单电池电压一般比电堆内部的电池电压要低。导致这一问题的原因是多方面的，例如，燃料电池堆内部的温度散热较慢，主要依靠冷却液散热，温度相对于端部可以向外辐射散热的单电池会比较高。在不同的温度下，燃料电池的性能有一定的差异，表现为燃料电池堆靠近排气口的端部电压明显低于燃料电池堆内部的电池电压。随着燃料电池堆的运行，电堆性能下降，电堆端部的单电池会很快失效，寿命远低于其他性能较高的燃料电池。因此，端部效应会严重影响燃料电池堆的寿命。因此，如何提供一种燃料电池堆，提高燃料电池堆的使用寿命，是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种燃料电池堆，提高燃料电池堆的使用寿命。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种燃料电池堆，其包括：位于末端的电堆末端端板和位于进气端的电堆进气端板；靠近所述电堆进气端板，用于收集电能的集流板；位于所述电堆末端端板和所述电堆进气端板之间的双极板，所述双极板中靠近所述集流板的第一极板与所述集流板之间设置有用于对所述集流板进行加热的柔性电阻板。优选的，上述的燃料电池堆中，所述柔性电阻板与所述集流板密封连接。优选的，上述的燃料电池堆中，所述第一极板与所述集流板两者相对的面上设置有用于容置所述柔性电阻板的凹槽。优选的，上述的燃料电池堆中，所述凹槽的深度小于所述柔性电阻板最大压缩量后的厚度。优选的，上述的燃料电池堆中，所述凹槽开设在所述第一极板上。优选的，上述的燃料电池堆中，所述第一极板与所述集流板两者相对的面上密封粘贴有密封圈件，所述密封圈件形成用于容置所述柔性电阻板的容置槽。优选的，上述的燃料电池堆中，所述柔性电阻板与所述第一极板的冷却液流场的形状和尺寸相同。优选的，上述的燃料电池堆中，所述柔性电阻板为具有电阻的炭纸板或炭布板。由以上技术方案可以看出，本技术所公开的一种燃料电池，在现有的燃料电池堆的第一极板与集流板之间增加柔性电阻板，可以在电流经过该柔性电阻板时产生热量，对第一极板进行加热，保证第一极板的温度与电堆内部单电池的温度相同，或者稍微超过内部单电池的温度，从而延长电堆的寿命。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术实施例中公开的燃料电池板拆解后的结构示意图。具体实施方式有鉴于此，本技术的核心在于公开了一种燃料电池堆，提高燃料电池堆的使用寿命。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。如图1所示，本技术公开了一种燃料电池，包括：电堆末端端板11、电堆进气端板12、集流板21、双极板和柔性电阻板61。其中，电堆末端端板11位于燃料电池堆的末端，电堆进气端板12位于燃料电池堆的进气端；集流板21靠近电堆进气端板，用于收集产生的电能，并传导到外电路中；双极板位于电堆末端端板11和电堆进气端板12之间，双极板中靠近集流板21的第一极板51与集流板21之间设置有用于对集流板21进行加热的柔性电阻板61。本申请中的双极板与目前市场上主流双极板结构相同，用于分配极板两侧的燃料气体和空气，并且在内里包含冷却液流场，用于将燃料电池堆内部产生的热带出电堆。此外，还包括置于双极板与膜电极42之间的密封圈41，用于密封双极板与膜电极42之间的空间，防止反应气体泄漏到燃料电池堆的外部，膜电极42两侧均需使用密封圈41。具体的，膜电极42是燃料电池堆内电化学反应发生的主要场所，用于输出电能。本申请的核心是在现有的燃料电池堆的第一极板51与集流板21之间增加柔性电阻板61，可以在电流经过该柔性电阻板61时产生热量，对第一极板51进行加热，保证第一极板51的温度与电堆内部单电池的温度相同，或者超过内部单电池的温度，从而延长电堆的寿命。本申请中的柔性电阻板61与集流板21密封连接。在实际中，也可将柔性电阻板61与第一极板51密封连接。对于柔性电阻板61的具体安装位置可根据不同的需要进行设置，且均在保护范围内。优选的实施例中，上述的第一极板51与集流板21两者相对的面上设置有用于容置柔性电阻板61的凹槽。将柔性电阻板61设置在凹槽内，可对柔性电阻板61进行连接和定位。在实际中，第一极板51与集流板21之间优选使用密封件密封连接，或使用密封胶进行涂覆密封。对于密封件的连接方式在此不做具体限定。由于在安装时，柔性电阻板61具有一定的压缩量，为了保证柔性电阻板61的稳定安装，将上述凹槽的深度设置为小于柔性电阻板61最大压缩量后的厚度，即在挤压安装柔性电阻板61后柔性电阻板61能够接触第一极板51和集流板21。优选地，可将凹槽的深度设置为柔性电阻板61厚度的50％左右。在实际中也可通过密封圈件调整所需的凹槽的厚度，即通过密封圈件形成上述的凹槽，并将该密封圈件设置为弹性件。在实际中，可将上述的凹槽开设在上述第一极板51上，柔性电阻板61限位安装在凹槽内，便于对第一极板51进行加热。在实际中也可将凹槽开设在集流板21上，且也在保护范围内。为保证柔性电阻板61的定位，在第一极板51和集流板21两者相对的面上没有开设凹槽的情况下，使用一定厚度的密封圈件与柔性电阻板61配合，保证第一极板51和集流板21的接触与密封，并同时保证柔性电阻板61和密封圈件的压缩量。该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池堆，其特征在于，包括：/n位于末端的电堆末端端板(11)和位于进气端的电堆进气端板(12)；/n靠近所述电堆进气端板(12)，用于收集电能的集流板(21)；/n位于所述电堆末端端板(11)和所述电堆进气端板(12)之间的双极板，所述双极板中靠近所述集流板(21)的第一极板(51)与所述集流板(21)之间设置有用于对所述集流板(21)进行加热的柔性电阻板(61)。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池堆，其特征在于，包括：
位于末端的电堆末端端板(11)和位于进气端的电堆进气端板(12)；
靠近所述电堆进气端板(12)，用于收集电能的集流板(21)；
位于所述电堆末端端板(11)和所述电堆进气端板(12)之间的双极板，所述双极板中靠近所述集流板(21)的第一极板(51)与所述集流板(21)之间设置有用于对所述集流板(21)进行加热的柔性电阻板(61)。


2.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，所述柔性电阻板(61)与所述集流板(21)密封连接。


3.根据权利要求1所述的燃料电池堆，其特征在于，所述第一极板(51)与所述集流板(21)两者相对的面上设置有用于容置所述柔性电阻板(61)的凹槽。

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文帅，王宗田，涂蒙，霍茂森，张土旺，蒋帅，张娟，方晓博，王昊，牛永凯，
申请(专利权)人：风氢扬科技杭州有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33