CN209200071U - 一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构 - Google Patents

Abstract

本新型涉一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构，包括氢燃料电池发电单元、内衬防护层、外套防护层、弹性垫块、弹性多孔垫层、半导体制冷机构及换热板，外套防护层包覆在内衬防护层外，氢燃料电池发电单元嵌于承载腔内并通过导向滑槽与内衬防护层内表面相互滑动连接，内衬防护层外表面通过若干弹性垫块与外套防护层内表面相互连接，弹性多孔垫层嵌于内衬防护层、外套防护层之间，换热板嵌于外套防护层内表面，半导体制冷机构安装在外套防护层外表面并与换热板相互连接。本新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，结构强度大，密封性能好，承载能力、绝缘能力及抗腐蚀能力强，并具有良好的散热降温能力。

Description

一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构

技术领域

本实用新型涉及一种氢燃料电池结构，确切地说是一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构。

背景技术

目前氢燃料电池在运行时，往往会产生大量高温水或水蒸气等，因此在需要氢燃料电池具备有效的水体综合回收利用能力的同时，另需要具备良好的抗泄漏能力，防止高温水份或水蒸气泄流而造成氢燃料电池及氢燃料电池周边设备损毁现象发生，而针对这一问题，当前主要时通过一层或多层密闭腔体结构对氢燃料电池的发电单元直接包覆，从而达到防漏的目的，但使用中发现，这种防漏结构的承载能力和抗冲击能力较差，且散热效果也相对不足，从而极易导致因外力冲击等造成氢燃料电池的防漏结构受损，从而造成泄漏，也极易导致氢燃料电池运行温度过高及产生水蒸气温度过高而造成氢燃料电池内部压力过大，从而导致高温高压水蒸气导致氢燃料电池内部结构受损而发生泄漏，严重时甚至造成氢燃料电池爆炸，从而严重威胁了氢燃料电池运行的安全性和稳定性，因此针对这一问题，迫切需要开发一种新型氢燃料电池防泄漏结构，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构，可在满足对氢燃料电池安装定位稳定性的同时，有效的杜绝因外力冲击、污染物腐蚀等造成的氢燃料电池结构受损而发生泄漏现象，提高氢燃料电池结构稳定性和可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构，包括氢燃料电池发电单元、内衬防护层、外套防护层、弹性垫块、弹性多孔垫层、半导体制冷机构及换热板，其中内衬防护层、外套防护层均为横断面为矩形的密闭腔体结构，外套防护层包覆在内衬防护层外并与内衬防护层同轴分布，其中内衬防护层内设至少一条隔板和若干导向滑槽，隔板将内衬防护层分割为至少两个相互独立的承载腔，且承载腔对应的内衬防护层内表面均布至少两条导向滑槽，氢燃料电池发电单元嵌于承载腔内并通过导向滑槽与内衬防护层内表面相互滑动连接，内衬防护层外表面通过若干弹性垫块与外套防护层内表面相互连接，弹性垫块环绕内衬防护层轴线均布，且内衬防护层与外套防护层间间距不小于3毫米，弹性多孔垫层嵌于内衬防护层、外套防护层之间，换热板嵌于外套防护层内表面，且换热板与外套防护层接触面面积为外套防护层内表面总面积的20%—90%，半导体制冷机构至少一个，安装在外套防护层外表面并与换热板相互连接。

进一步的，所述的外套防护层外表面设若干连接滑槽和若干散热翅板。

进一步的，所述的散热翅板环绕半导体制冷机构分布。

进一步的，所述的内衬防护层、外套防护层上均设至少一个应急泄压阀。

进一步的，所述的弹性垫块包括连接板、承载弹簧、弹性橡胶基体，所述的连接板均为横断面矩形的板状结构，连接板共两个并同轴分布，两连接板间通过至少两条承载弹簧相互连接，所述的承载弹簧环绕连接板轴线均布并与连接板相互垂直分布，所述的弹性橡胶基体位于两个连接板之间并包覆在承载弹簧外侧，且所述的弹性橡胶基体两端分别与连接板相抵。

本新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，结构强度大，密封性能好，承载能力、绝缘能力及抗腐蚀能力强，并具有良好的散热降温能力，从而一方面可在满足对氢燃料电池安装定位稳定性的同时，有效的杜绝因外力冲击、污染物腐蚀等造成的氢燃料电池结构受损而发生泄漏现象，另一方面可及时游侠的对氢燃料电池进行主动降温，在防止电池运行温度过高而造成氢燃料电池结构受损的同时，另有效防止氢燃料电池运行产生的高温水蒸气对电池结构造成腐蚀和导致电池内部压力过大而导致电池结构受损现象，从而极大的提高氢燃料电池结构稳定性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

图1为本实用新型横断面结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所述的一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构，包括氢燃料电池发电单元1、内衬防护层2、外套防护层3、弹性垫块4、弹性多孔垫层5、半导体制冷机构6及换热板7，其中内衬防护层2、外套防护层3均为横断面为矩形的密闭腔体结构，外套防护层3包覆在内衬防护层2外并与内衬防护层2同轴分布，其中内衬防护层2内设至少一条隔板8和若干导向滑槽9，隔板8将内衬防护层2分割为至少两个相互独立的承载腔10，且承载腔10对应的内衬防护层2内表面均布至少两条导向滑槽9，氢燃料电池发电单元1嵌于承载腔10内并通过导向滑槽9与内衬防护层2内表面相互滑动连接，内衬防护层2外表面通过若干弹性垫块4与外套防护层3内表面相互连接，弹性垫块4环绕内衬防护层2轴线均布，且内衬防护层2与外套防护层3间间距不小于3毫米，弹性多孔垫层5嵌于内衬防护层2、外套防护层3之间，换热板7嵌于外套防护层3内表面，且换热板7与外套防护层3接触面面积为外套防护层3内表面总面积的20%—90%，半导体制冷机构6至少一个，安装在外套防护层3外表面并与换热板7相互连接。

其中，所述的外套防护层3外表面设若干连接滑槽11和若干散热翅板12，且散热翅板12环绕半导体制冷机构6分布。

除此之外，所述的内衬防护层2、外套防护层3上均设至少一个应急泄压阀13。

需要特别指出的，所述的弹性垫块4包括连接板41、承载弹簧42、弹性橡胶基体43，所述的连接板41均为横断面矩形的板状结构，连接板41共两个并同轴分布，两连接板41间通过至少两条承载弹簧42相互连接，所述的承载弹簧42环绕连接板41轴线均布并与连接板41相互垂直分布，所述的弹性橡胶基体43位于两个连接板41之间并包覆在承载弹簧42外侧，且所述的弹性橡胶基体43两端分别与连接板41相抵。

本新型在具体实施中，首先根据发电作业的需要，确定所使用的氢燃料电池发电单元数量及结构尺寸，然后确定内衬防护层的具体结构及其内部承载腔结构和数量，然后对氢燃料电池发电单元、内衬防护层、外套防护层、弹性垫块、弹性多孔垫层、半导体制冷机构及换热板进行组装，最后通过外套防护层将本新型安装固定道指定位置，并将氢燃料电池发电单元与外部电路间电气连接即可完成本新型装配。

其中氢燃料电池发电单元通过质子交换以氢气和氧气为原料反应得到电能和副产物高温水，其中电能对外提供动力输出，高温水在通过外部的水份回收系统进行收集利用。

与此同时，一方面通过内衬防护层、外套防护层、弹性垫块及内衬防护层内的承载腔对各氢燃料电池发电单元提供承载定位防护，并有效对氢燃料电池发电单元进行密封、绝缘、防漏防护作业，同时提高氢燃料电池发电单元对外力冲击、振荡的抵御能力，其中弹性垫块可有效的对外力冲击及震动进行能力吸收，另一方面通过内衬防护层、外套防护层的双层密封结构，有效的提高氢燃料电池发电单元的密封能力，并在内衬防护层、外套防护层其中一个密封结构受损后依然可以有效满足氢燃料电池发电单元密封及运行需要，同时，当内衬防护层密封结构损毁导致氢燃料电池发电单元产生的高温水及水蒸气泄漏时，则可通过内衬防护层、外套防护层之间的弹性多孔垫层进行实收，从而进一步提高氢燃料电池发电单元的防漏性能。

除此之外，在氢燃料电池发电单元运行过程中，另可通过半导体制冷机构和散热翅板对同时对内衬防护层、外套防护层及氢燃料电池发电单元进行降温作业，降低氢燃料电池发电单元运行产生水体和水蒸气温度，并促进水蒸气凝结，从而降低高温环境、水体及水蒸气对氢燃料电池发电单元结构造成的损毁，同时也避免因水蒸气压力过大而导致的氢燃料电池发电单元发生爆炸事故。

本新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，结构强度大，密封性能好，承载能力、绝缘能力及抗腐蚀能力强，并具有良好的散热降温能力，从而一方面可在满足对氢燃料电池安装定位稳定性的同时，有效的杜绝因外力冲击、污染物腐蚀等造成的氢燃料电池结构受损而发生泄漏现象，另一方面可及时游侠的对氢燃料电池进行主动降温，在防止电池运行温度过高而造成氢燃料电池结构受损的同时，另有效防止氢燃料电池运行产生的高温水蒸气对电池结构造成腐蚀和导致电池内部压力过大而导致电池结构受损现象，从而极大的提高氢燃料电池结构稳定性和可靠性。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构，其特征在于：其包括氢燃料电池发电单元、内衬防护层、外套防护层、弹性垫块、弹性多孔垫层、半导体制冷机构及换热板，其中所述的内衬防护层、外套防护层均为横断面为矩形的密闭腔体结构，所述外套防护层包覆在内衬防护层外并与内衬防护层同轴分布，其中所述的内衬防护层内设至少一条隔板和若干导向滑槽，所述隔板将内衬防护层分割为至少两个相互独立的承载腔，且所述的承载腔对应的内衬防护层内表面均布至少两条导向滑槽，所述的氢燃料电池发电单元嵌于承载腔内并通过导向滑槽与内衬防护层内表面相互滑动连接，所述内衬防护层外表面通过若干弹性垫块与外套防护层内表面相互连接，所述的弹性垫块环绕内衬防护层轴线均布，且内衬防护层与外套防护层间间距不小于3毫米，所述的弹性多孔垫层嵌于内衬防护层、外套防护层之间，所述的换热板嵌于外套防护层内表面，且换热板与外套防护层接触面面积为外套防护层内表面总面积的20%—90%，半导体制冷机构至少一个，安装在外套防护层外表面并与换热板相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构，其特征在于：所述的外套防护层外表面设若干连接滑槽和若干散热翅板。

3.根据权利要求2所述的一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构，其特征在于：所述的散热翅板环绕半导体制冷机构分布。

4.根据权利要求1所述的一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构，其特征在于：所述的内衬防护层、外套防护层上均设至少一个应急泄压阀。

5.根据权利要求1所述的一种高效密封性防漏电氢燃料电池结构，其特征在于：所述的弹性垫块包括连接板、承载弹簧、弹性橡胶基体，所述的连接板均为横断面矩形的板状结构，连接板共两个并同轴分布，两连接板间通过至少两条承载弹簧相互连接，所述的承载弹簧环绕连接板轴线均布并与连接板相互垂直分布，所述的弹性橡胶基体位于两个连接板之间并包覆在承载弹簧外侧，且所述的弹性橡胶基体两端分别与连接板相抵。