【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池，尤其涉及一种电堆结构及燃料电池系统。
技术介绍
1、燃料电池是一种将燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的能量转化装置，由双极板、密封垫片、膜电极等部件组成。
2、为提高燃料电池的发电功率，需要将多片单电池以堆叠的形式串联形成电堆，各个单电池内反应气体输入量不同会导致电堆性能不同，单电池内输入气量偏低则会导致“单低”，即在电堆堆芯首尾的某些单电池出现电压偏低的现象，从而造成电堆极差变高，降低电堆性能，影响电堆寿命。
3、而“单低”现象出现的原因，一方面是由于电堆端板散热较多造成电堆温度场分布不均，另一方面是湿润气体进入电堆时，堆芯入口歧管部分的温度低于气体的露点温度，而冷凝产生液态水，冷凝水随着气体进入电堆堆芯造成单电池内出现“水淹”现象，从而影响单电池内部的传质能力，进而造成电压偏低。
4、为解决这一问题，目前主要采用的方案是在堆芯的两端各布置一个“假电池”来调节电堆温度场及流场结构，期望改善“单低”现象。但实际测试中发现，电堆安装了假电池后温度场会有所改善，但仍然会出现单电池电压偏低现象，即在堆芯两端设置“假电池”的方法，对水汽冷凝造成的“水淹”问题的改善效果不明显，远不能达到要求。
5、因此，亟需一种电堆结构，以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种电堆结构及燃料电池系统，能够解决水汽冷凝造成的“水淹”问题，避免出现单电池电压偏低现象。
2、为达此目的，本专利技术采用以
3、一种电堆结构，包括：
4、电堆主体，所述电堆主体包括沿预设水平方向堆叠布置的多个真单电池，所述真单电池上设有反应流道，所述电堆主体上设有沿所述预设水平方向延伸的进气流道，每个所述反应流道均与所述进气流道连通；
5、假电池组件，所述假电池组件设置于所述电堆主体在所述预设水平方向的至少一端，所述假电池组件内设置有与所述进气流道连通的假气流通道；
6、导水板，所述导水板设于所述进气流道的内底壁，所述导水板上设有开口朝上且沿所述预设水平方向延伸的积水槽，及连通所述积水槽和所述假气流通道的导水槽。
7、作为上述电堆结构的一种优选技术方案，所述假电池组件设有两个，所述电堆主体沿所述预设水平方向设于两个所述假电池组件之间；
8、所述假电池组件上设有导流通道，所述导水板的一端穿过其中一个所述假电池组件的所述导流通道、所述进气流道后插设于另一个所述假电池组件的所述导流通道。
9、作为上述电堆结构的一种优选技术方案，所述反应流道的一端延伸至所述进气流道的第一内侧壁，所述进气流道的内底壁与所述第一内侧壁相邻。
10、作为上述电堆结构的一种优选技术方案，所述导水板上设有沿所述电堆主体的长度方向间隔布置的至少两个所述积水槽，相邻两个所述积水槽之间形成一个第一凸台，所述第一凸台上设有连通相邻两个所述积水槽的连通槽。
11、作为上述电堆结构的一种优选技术方案，所述导水板具有靠近所述假气流通道一侧的第一外侧壁，所述第一外侧壁和与其相邻的所述积水槽之间形成第二凸台，所述导水槽设于所述第二凸台靠近所述假电池组件的一端。
12、作为上述电堆结构的一种优选技术方案，所述积水槽的槽底壁和所述导水槽的槽底壁均为平面，且均不高于所述假气流通道的槽底壁。
13、作为上述电堆结构的一种优选技术方案，所述积水槽的开口端面和所述积水槽的槽侧壁通过倒角面相连。
14、作为上述电堆结构的一种优选技术方案，所述电堆主体上设有冷却液进道和冷却液出道，相邻两个所述真单电池之间形成有第一冷却流道，所述第一冷却流道的两端分别与所述冷却液进道和所述冷却液出道连通；
15、所述假电池组件和所述电堆主体之间形成第二冷却流道，所述第二冷却流道的两端分别与所述冷却液进道和所述冷却液出道连通。
16、作为上述电堆结构的一种优选技术方案，所述进气流道的内底壁和所述导水板的其中一个上凸设有插接凸部，另一个上凹设有插接槽，所述插接凸部沿所述预设水平方向插设于所述插接槽内；
17、或，所述导水板和所述假电池组件的其中一个上凸设有插接凸部，另一个上凹设有插接槽，所述插接凸部沿所述预设水平方向插设于所述插接槽内。
18、为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种燃料电池系统，包括上述任一方案所述的电堆结构。
19、本专利技术有益效果：本专利技术提供的电堆结构及燃料电池系统，在反应气体进入进气流道中后，进气流道内的气体流经每个真单电池时进入各个反应流道内，工作开始时电堆进气流道的部分温度低于反应气体的露点温度，反应气体进入进气流道内后会形成冷凝水，少量的冷凝水会随着反应气体流入假气流通道内的同时，其他的冷凝水下落并集聚在积水槽内，并由导水槽将积水槽内的冷凝水导入假气流通道内，能够有效防止冷凝水在进气流道的底部集聚使冷凝水较多时或者电堆结构晃动时冷凝水进入真单电池的反应流道内而发生水淹问题，解决了真单电池电压偏低的问题。
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1.一种电堆结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，所述假电池组件(200)设有两个，所述电堆主体(100)沿所述预设水平方向设于两个所述假电池组件(200)之间；
3.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，所述反应流道的一端延伸至所述进气流道(120)的第一内侧壁，所述进气流道(120)的内底壁与所述第一内侧壁相邻。
4.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，所述导水板(300)上设有沿所述电堆主体(100)的长度方向间隔布置的至少两个所述积水槽(301)，相邻两个所述积水槽(301)之间形成一个第一凸台(304)，所述第一凸台(304)上设有连通相邻两个所述积水槽(301)的连通槽(303)。
5.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，所述导水板(300)具有靠近所述假气流通道一侧的第一外侧壁，所述第一外侧壁和与其相邻的所述积水槽(301)之间形成第二凸台(305)，所述导水槽(306)设于所述第二凸台(305)靠近所述假电池组件(200)的一端。
6.根据权利要求1所述的
7.根据权利要求1至6任一项所述的电堆结构，其特征在于，所述积水槽(301)的开口端面和所述积水槽(301)的槽侧壁通过倒角面相连。
8.根据权利要求1至6任一项所述的电堆结构，其特征在于，所述电堆主体(100)上设有冷却液进道和冷却液出道，相邻两个所述真单电池(110)之间形成有第一冷却流道，所述第一冷却流道的两端分别与所述冷却液进道和所述冷却液出道连通；
9.根据权利要求1至6任一项所述的电堆结构，其特征在于，所述进气流道(120)的内底壁和所述导水板(300)的其中一个上凸设有插接凸部(302)，另一个上凹设有插接槽(1101)，所述插接凸部(302)沿所述预设水平方向插设于所述插接槽(1101)内；
10.燃料电池系统，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电堆结构。
...【技术特征摘要】
1.一种电堆结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，所述假电池组件(200)设有两个，所述电堆主体(100)沿所述预设水平方向设于两个所述假电池组件(200)之间；
3.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，所述反应流道的一端延伸至所述进气流道(120)的第一内侧壁，所述进气流道(120)的内底壁与所述第一内侧壁相邻。
4.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，所述导水板(300)上设有沿所述电堆主体(100)的长度方向间隔布置的至少两个所述积水槽(301)，相邻两个所述积水槽(301)之间形成一个第一凸台(304)，所述第一凸台(304)上设有连通相邻两个所述积水槽(301)的连通槽(303)。
5.根据权利要求1所述的电堆结构，其特征在于，所述导水板(300)具有靠近所述假气流通道一侧的第一外侧壁，所述第一外侧壁和与其相邻的所述积水槽(301)之间形成第二凸台(305)，所述导水槽(306)设于所述第二凸台(305)靠近所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，王英，张琛，袁露，胡南平，
申请(专利权)人：中汽创智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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