CN210224189U - 一种燃料电池端板与燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃料电池技术领域，公开了一种燃料电池端板与燃料电池。燃料电池端板上设有对外端接口与电堆端接口组，燃料电池端板内部设有流道，电堆端接口组包括多个电堆端接口，隶属于同一个电堆端接口组的多个电堆端接口通过流道与对外端接口连通。燃料电池包括上述的燃料电池端板，还包括多个电堆。在该燃料电池端板上内置流道以替代原本杂乱分布的分配管与汇流管，简化了管路结构，降低装配难度；该燃料电池使用上述的端板，能够简化管路结构，便于装备。

Description

一种燃料电池端板与燃料电池

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池端板与燃料电池。

背景技术

燃料电池是继水力发电、热能发电与原子能发电之后的第四种发电技术。燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率较高，另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料，没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是非常具有发展前途的发电技术。

通常的燃料电池会设置若干个电堆进行反应，燃料、空气及水需要通过分配管分配至每个电堆中，同时，反应结束后每个电堆多余的燃料、空气及水也需要通过汇流管汇集后排出。这使得电堆端部连接的管路数量较多，在安装这些管路时相互之间可能会形成干涉，增加了安装难度，并且众多的分配管混乱复杂，也不利于后续检修。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种燃料电池端板与燃料电池，在该燃料电池端板上内置流道以替代原本杂乱分布的分配管与汇流管，简化了管路结构，降低装配难度；该燃料电池使用上述的端板，能够简化管路结构，便于装备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供了一种燃料电池端板，燃料电池端板上设有对外端接口与电堆端接口组，燃料电池端板内部设有流道，电堆端接口组包括多个电堆端接口，隶属于同一个电堆端接口组的多个电堆端接口通过流道与对外端接口连通。

作为上述技术方案的改进，对外端接口包括第一对外端接口、第二对外端接口、第三对外端接口、第四对外端接口、第五对外端接口及第六对外端接口，电堆端接口组包括第一电堆端接口组、第二电堆端接口组、第三电堆端接口组、第四电堆端接口组、第五电堆端接口组及第六电堆端接口组，第一电堆端接口组包括两个第一电堆端接口，第二电堆端接口组包括两个第二电堆端接口，第三电堆端接口组包括两个第三电堆端接口，第四电堆端接口组包括两个第四电堆端接口，第五电堆端接口组包括两个第五电堆端接口，第六电堆端接口组包括两个第六电堆端接口，流道包括相互独立的第一流道、第二流道、第三流道、第四流道、第五流道及第六流道，两个第一电堆端接口通过第一流道与第一对外端接口连通，两个第二电堆端接口通过第二流道与第二对外端接口连通，两个第三电堆端接口通过第三流道与第三对外端接口连通，两个第四电堆端接口通过第四流道与第四对外端接口连通，两个第五电堆端接口通过第五流道与第五对外端接口连通，两个第六电堆端接口通过第六流道与第六对外端接口连通。

作为上述技术方案的进一步改进，燃料电池端板包括第一板、第二板及第三板，第一板、第二板及第三板均固定连接，且第二板位于第一板与第三板之间，第一流道与第四流道位于第一板的内部，第二流道与第五流道位于第二板的内部，第三流道与第六流道位于第三板的内部，第一对外端接口、第二对外端接口、第三对外端接口、第四对外端接口、第五对外端接口及第六对外端接口均位于第一板上，第一电堆端接口、第二电堆端接口、第三电堆端接口、第四电堆端接口、第五电堆端接口及第六电堆端接口均位于第三板上，在第二板上设有第一通孔以连通第一对外端接口与第一电堆端接口，在第二板上设有第二通孔以连通第二对外端接口与第二电堆端接口，在第二板上设有第三通孔以连通第三对外端接口与第三电堆端接口，在第二板上设有第四通孔以连通第四对外端接口与第四电堆端接口，在第二板上设有第五通孔以连通第五对外端接口与第五电堆端接口，在第二板上设有第六通孔以连通第六对外端接口与第六电堆端接口。

作为上述技术方案的进一步改进，流道处还设有传感器安装孔。

还提供了一种燃料电池，包括上述的燃料电池端板，还包括多个电堆。

作为上述技术方案的进一步改进，对外端接口与外部管路连通，电堆端接口与电堆连通。

本实用新型的有益效果是：在该燃料电池端板上内置流道以替代原本杂乱分布的分配管与汇流管，简化了管路结构，降低装配难度；该燃料电池使用上述的端板，能够简化管路结构，便于装备。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型第一实施例中燃料电池端板的整体结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例中燃料电池端板的俯视图；

图3是本实用新型第一实施例中燃料电池端板的爆炸图；

图4是本实用新型第一实施例中燃料电池端板中第三板的俯视图；

图5是本实用新型第一实施例中燃料电池端板中第二板的俯视图；

图6是本实用新型第一实施例中燃料电池端板中第一板的俯视图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型的较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，从而能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。当某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接在另一个特征上。

在本实用新型的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个或者多个，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

此外，除非另有定义，本实用新型所使用的技术术语和科学术语均与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本实用新型。

第一实施例

参照图1至图3，分别示出了本实用新型第一实施例中燃料电池端板的整体结构示意图、俯视图及爆炸图。本实施例中提供的燃料电池为氢燃料电池，电堆数量为2个。当然，也可将氢气换成其他燃料，电堆数量也可多于2个。燃料电池端板包括第一板1、第二板2及第三板3，第二板2位于第一板1与第三板3之间，且第一板1、第二板2及第三板3间均固定连接。

参照图2、图4至图6，图4至图6分别示出了本实用新型第一实施例中燃料电池端板中第三板的俯视图、第二板的俯视图及第一板的俯视图。第三板3上设有氢气流入通道31、电堆端冷却水流出接口组、电堆端空气流出接口组及电堆端氢气流入接口组。其中，电堆端冷却水流出接口组包括两个电堆端冷却水流出接口32，电堆端空气流出接口组包括两个电堆端空气流出接口33，电堆端氢气流入接口组包括两个电堆端氢气流入接口34。第二板2上设有空气流出通道21、通孔22、通孔23、通孔24及传感器安装孔25。第一板1上设有冷却水流出通道11、对外端冷却水流出接口12、对外端空气流出接口13、对外端氢气流入接口14及若干传感器安装孔15。

氢气进气管接在第一板1上的对外端氢气流入接口14处，对外端氢气流入接口14与第二板2上的通孔24连通，通孔24与第三板3上的氢气流入通道31连通，氢气流入通道31端部的两个电堆端氢气流入接口34分别与两个电堆连通。氢气从氢气进气管流入对外端氢气流入接口14，流经通孔24后进入氢气流入通道31，并从两个电堆端氢气流入接口34流入两个电堆中进行反应。

空气出气管连接在第一板1上的对外端空气流出接口13处，对外端空气流出接口13与第二板2上的空气流出通道21连通，空气流出通道21的端部具有两个通孔22，两个通孔22分别与位于第三板3上的两个电堆端空气流出接口33连通，两个电堆端空气流出接口33分别与两个电堆连通。从两个电堆流出的剩余空气流入两个电堆端空气流出接口33，流经两个通孔22进入空气流出通道21，汇集后从对外端空气流出接口13流入空气出气管。

出水管连接在第一板1上的对外端冷却水流出接口12处，对外端冷却水流出接口12与冷却水流出通道11连通，冷却水流出通道11与第二板2上的两个通孔23连通，两个通孔23分别与第三板3上的两个电堆端冷却水流出接口32连通。从两个电堆流出的剩余冷却水流入两个电堆端冷却水流出接口32，流经两个通孔23进入冷却水流出通道11，汇集后从对外端冷却水流出接口12流入出水管。

上述的用于氢气流入、空气流出及冷却水流出的各结构位于端板的左侧，在端板的右侧还设有用于氢气流出、空气流入及冷却水流入的各结构。其结构及原理与上述内容相似，故在此不再赘述。端板上各个接口及流道的位置排布无特别限制，只需与电堆上的进出气体与冷却水的接口位置保持一致，且各流道互不干涉即可。

此外，在各个板上流道位置处的若干传感器安装孔处安装有传感器，包括温度传感器及压力传感器等，用以测量流入或流出的气体及冷却水的压力及温度等参数。

此外，也去掉若干组接口及流道，根据需要设置数量对应的流道、对外端接口及电堆端接口组即可。根据电堆数量设置每个电堆端接口组中电堆端接口的数量，电堆数量与每个电堆端接口组中电堆端接口的数量相等。

若使用分配管与汇流管来实现气体与水的分配和汇集，以本实施例中的两个电堆为例，需要两根氢气进气分配管、两根空气进气分配管、两根进水分配管、两根氢气出气汇流管、两根空气出气汇流管及两根出水汇流管，即一共需要12根管路。管路数量众多，相互之间容易形成位置干涉，且部分拐角处需要进行管路拼接，存在拼接处密封性不佳造成泄漏的风险。而本实施例中将流道内置，无需布置如此多的管路，安装时非常方便。并且由于省掉了这些管路，也就无需考虑管路间的位置干涉问题，无需增大电堆端部尺寸进行管路位置避让，从而使电池的整体体积减小。此外，由于流道内置，避免了管路拼接处密封性不佳的问题，从而防止气体与水发生泄露。

本实施例中还提供了一种燃料电池，包括上述的端板。

第二实施例

本实施例是第一实施例的替代实施例，在本实施例中，端板仅由一个板构成，在这一个板上设有与外部管路连通的对外端接口，以及与电堆连通的电堆端接口，板的内部还设有流道，对外端接口与电堆端接口通过流道连通。用于氢气、空气及水流通的流道相互独立，位置上错开以避免干涉即可。实际上，将第一实施例中的三个板一体成型为一个板，即为本实施例中的结构。

第三实施例

本实施例是第一实施例的替代实施例，在本实施例中，端板由两个板构成，将第一实施例的三个板中的任意两个相邻的板一体成型为一个板，即为本实施例中的结构。

以上是对本实用新型的较佳实施进行的具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，所属领域的技术人员在不脱离本实用新型宗旨的前提下还可做出种种的等同变形或替换。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (6)

1.一种燃料电池端板，其特征在于，所述燃料电池端板上设有对外端接口与电堆端接口组，所述燃料电池端板内部设有流道，所述电堆端接口组包括多个电堆端接口，隶属于同一个所述电堆端接口组的多个所述电堆端接口通过所述流道与所述对外端接口连通。

2.根据权利要求1所述的燃料电池端板，其特征在于，所述对外端接口包括第一对外端接口、第二对外端接口、第三对外端接口、第四对外端接口、第五对外端接口及第六对外端接口，所述电堆端接口组包括第一电堆端接口组、第二电堆端接口组、第三电堆端接口组、第四电堆端接口组、第五电堆端接口组及第六电堆端接口组，所述第一电堆端接口组包括两个第一电堆端接口，所述第二电堆端接口组包括两个第二电堆端接口，所述第三电堆端接口组包括两个第三电堆端接口，所述第四电堆端接口组包括两个第四电堆端接口，所述第五电堆端接口组包括两个第五电堆端接口，所述第六电堆端接口组包括两个第六电堆端接口，所述流道包括相互独立的第一流道、第二流道、第三流道、第四流道、第五流道及第六流道，两个所述第一电堆端接口通过所述第一流道与所述第一对外端接口连通，两个所述第二电堆端接口通过所述第二流道与所述第二对外端接口连通，两个所述第三电堆端接口通过所述第三流道与所述第三对外端接口连通，两个所述第四电堆端接口通过所述第四流道与所述第四对外端接口连通，两个所述第五电堆端接口通过所述第五流道与所述第五对外端接口连通，两个所述第六电堆端接口通过所述第六流道与所述第六对外端接口连通。

3.根据权利要求2所述的燃料电池端板，其特征在于，所述燃料电池端板包括第一板、第二板及第三板，所述第一板、所述第二板及所述第三板均固定连接，且所述第二板位于所述第一板与所述第三板之间，所述第一流道与所述第四流道位于所述第一板的内部，所述第二流道与所述第五流道位于所述第二板的内部，所述第三流道与所述第六流道位于所述第三板的内部，所述第一对外端接口、所述第二对外端接口、所述第三对外端接口、所述第四对外端接口、所述第五对外端接口及所述第六对外端接口均位于所述第一板上，所述第一电堆端接口、所述第二电堆端接口、所述第三电堆端接口、所述第四电堆端接口、所述第五电堆端接口及所述第六电堆端接口均位于所述第三板上，在所述第二板上设有第一通孔以连通所述第一对外端接口与所述第一电堆端接口，在所述第二板上设有第二通孔以连通所述第二对外端接口与所述第二电堆端接口，在所述第二板上设有第三通孔以连通所述第三对外端接口与所述第三电堆端接口，在所述第二板上设有第四通孔以连通所述第四对外端接口与所述第四电堆端接口，在所述第二板上设有第五通孔以连通所述第五对外端接口与所述第五电堆端接口，在所述第二板上设有第六通孔以连通所述第六对外端接口与所述第六电堆端接口。

4.根据权利要求1所述的燃料电池端板，其特征在于，所述流道处还设有传感器安装孔。

5.一种燃料电池，其特征在于，包括权利要求1至4中任一项所述的燃料电池端板，还包括多个电堆。

6.根据权利要求5所述的燃料电池，其特征在于，所述对外端接口与外部管路连通，所述电堆端接口与所述电堆连通。

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