CN106299409A - 甲醇燃料电池的电堆加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种甲醇燃料电池的电堆加热装置。本发明的技术方案是：一种甲醇燃料电池的电堆加热装置，包括电堆，所述电堆的上部和下部分别设置有大小和形状均相同的上胶层和下胶层，所述上胶层和下胶层上分别设置有多个流道，所述每一流道的两端分别为蒸汽进口和液体出口，所述流道倾斜设置，所述液体出口的高度低于液体出口的高度，所述每一流道中均设置有若干个冷凝片，所述上胶层的流道和下胶层的流道的方向相反设置，所述流道的倾斜角度为5~15°，所述上胶层和下胶层在与电堆接触的部分均为锯齿状或者波浪状的缓冲部。本发明提供的方案对电堆进行加热快速且均匀，能够提高甲醇燃料电池的启动速度。

Description

甲醇燃料电池的电堆加热装置
技术领域
本发明涉及甲醇燃料电池技术领域，特别涉及一种甲醇燃料电池的电堆加热装置。
背景技术
甲醇燃料电池包括电堆，电堆中设置有多个高温质子膜，高温质子膜对CO不敏感，在125℃以上时，CO与Pt的结合力不如与H2的强，因此在使用时需要先将高温质子膜加温到125℃。通常的加热方式是采用介质如三乙二醇溶液从内部加热，同时在外部使用电加热棒或电热丝加热的方式，再将热的三乙二醇溶液导入到双极板之间。这种加热方式存在的缺点是：1、加热时间长；2、加热不均匀；3、允许的温度变化的范围小。因此，需要一种新的加热方式来改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种对电堆进行加热快速且均匀的甲醇燃料电池的电堆加热装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种甲醇燃料电池的电堆加热装置，包括电堆，所述电堆的上部和下部分别设置有大小和形状均相同的上胶层和下胶层，所述上胶层和下胶层上分别设置有多个流道，所述每一流道的两端分别为蒸汽进口和液体出口。
优选的，所述流道倾斜设置，所述液体出口的高度低于液体出口的高度。
优选的，所述每一流道中均设置有若干个冷凝片。
优选的，所述上胶层的流道和下胶层的流道的方向相反设置。
优选的，所述流道的倾斜角度为5~15°。
优选的，所述上胶层和下胶层在与电堆接触的部分均为锯齿状或者波浪状的缓冲部。
本发明相对于现有技术具有如下优点，本发明的一种甲醇燃料电池的电堆加热装置，利用汽体冷凝释放热量的原理来对电堆进行加热，其中上胶层和下胶层中设置有多个流道，汽体例如水蒸气从蒸汽进口进入流道，汽体在流道中快速冷凝并释放热量来对上胶层和下胶层进行加热，上胶层和下胶层作为传热介质来对电堆进行加热，加热更加均匀快速。冷凝后的液体方便从流道中排出，使得后续的水蒸气能够源源不断的进入流道后释放热量，保证上胶层和下胶层能够被加热到足够的温度。冷凝片的作用是加快汽体的冷凝速度，加快上胶层和下胶层的升温速度，冷凝片直接与汽体接触后，使得汽体能够快速凝结为液体并随着液体出口流出。设置缓冲部的目的是使得在正常工作时，上胶层和下胶层虽然不再起到传热介质的作用，但是可以起到缓冲和密封的作用，减缓电堆在工作中受到的震动，保障电堆工作的平稳性。
附图说明
图1为本发明的一种甲醇燃料电池的电堆加热装置的结构示意图。
图中：1、电堆；2、上胶层；3、下胶层；4、流道；5、蒸汽进口；6、液体出口；7、冷凝片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种甲醇燃料电池的电堆加热装置，包括电堆1，所述电堆1的上部和下部分别设置有大小和形状均相同的上胶层2和下胶层3，所述上胶层2和下胶层3上分别设置有多个流道4，所述每一流道4的两端分别为蒸汽进口5和液体出口6。
本发明的一种甲醇燃料电池的电堆1加热装置，利用汽体冷凝释放热量的原理来对电堆1进行加热，其中上胶层2和下胶层3中设置有多个流道4，汽体例如水蒸气从蒸汽进口5进入流道4，汽体在流道4中快速冷凝并释放热量来对上胶层2和下胶层3进行加热，上胶层2和下胶层3作为传热介质来对电堆1进行加热，加热更加均匀快速。
优选的，所述流道4倾斜设置，所述液体出口6的高度低于液体出口6的高度。这样设置的目的是方便冷凝后的液体方便从流道4中排出，使得后续的水蒸气能够源源不断的进入流道4后释放热量，保证上胶层2和下胶层3能够被加热到足够的温度。
优选的，所述每一流道4中均设置有若干个冷凝片6。冷凝片6的作用是加快汽体的冷凝速度，加快上胶层2和下胶层3的升温速度，冷凝片6直接与汽体接触后，使得汽体能够快速凝结为液体并随着液体出口6流出。
优选的，所述上胶层2的流道4和下胶层3的流道4的方向相反设置。这样设置的好处是使得电堆1中各处的受热均匀。
优选的，所述流道4的倾斜角度为5~15°。这样不但能够方便液体流出且不会妨碍汽体的冷凝过程。
优选的，所述上胶层2和下胶层3在与电堆1接触的部分均为为锯齿状或者波浪状的缓冲部。这样设置的目的是使得在正常工作时，上胶层2和下胶层3虽然不再起到传热介质的作用，但是可以起到缓冲和密封的作用，减缓电堆1在工作中受到的震动，保障电堆1工作的平稳性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种甲醇燃料电池的电堆加热装置，包括电堆，其特征在于：所述电堆的上部和下部分别设置有大小和形状均相同的上胶层和下胶层，所述上胶层和下胶层上分别设置有多个流道，所述每一流道的两端分别为蒸汽进口和液体出口。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的电堆加热装置，其特征在于：所述流道倾斜设置，所述液体出口的高度低于液体出口的高度。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的电堆加热装置，其特征在于：所述每一流道中均设置有若干个冷凝片。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的电堆加热装置，其特征在于：所述上胶层的流道和下胶层的流道的方向相反设置。
5.根据权利要求2所述的一种甲醇燃料电池的电堆加热装置，其特征在于：所述流道的倾斜角度为5~15°。
6.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的电堆加热装置，其特征在于：所述上胶层和下胶层在与电堆接触的部分均为锯齿状或者波浪状的缓冲部。
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