CN217589029U - 一种多堆联接燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的一种多堆联接燃料电池，包括并堆第一端板、燃料电池本体和并堆第二端板；所述燃料电池本体设置于所述并堆第一端板与所述并堆第二端板之间；所述燃料电池本体包括至少两个通过并堆串联铜板串联连接的燃料电池单体，所述并堆串联铜板设置于靠近所述并堆第二端板的一端；两个所述燃料电池单体之间设置有间隙，所述并堆串联铜板穿过所述间隙分别与两个所述燃料电池单体连接；所述并堆第一端板上设置有进气歧管孔和出气歧管孔，所述进气歧管孔通过进气管道分别与每个所述燃料电池单体连通，所述出气歧管孔通过出气管道分别与每个所述燃料电池单体连通。本申请能实现整个燃料电池气路并联、电路串联，有效提高燃料电池的体积功率密度。

Description

一种多堆联接燃料电池

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种多堆联接燃料电池。

背景技术

燃料电池具有清洁、高效等诸多优点，受到越来越多的人们的关注，并在多个技术领域获得了应用。燃料电池通常由几十片至上百片双极板和膜电极组件经过叠加组装而成。一片膜电极夹在两片双极板之间，构成一节单电池，几十个甚至上百个单电池串联在一起，形成一个完整的燃料电池，单片电池的电压累加起来就是整个燃料电池的总电压。由于长度方向受限或者结构强度等原因，单个燃料电池堆叠的片数有限，很难实现太多片数的堆叠。

目前，常规燃料电池一般通过多堆联接实现多个燃料电池的联接。现有的燃料电池多堆联接通常采用外接软连接线或者异形铜板串联电路，燃料电池外部采用单孔进气并联多气孔出气方式的异形硅胶管；由于受其制作工艺及电池空间的限制，上述多堆联接方式容易影响燃料电池系统的体积功率密度，进而影响燃料电池的使用性能，导致燃料电池的性能下降。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种多堆联接燃料电池，旨在解决现有的燃料电池多堆联接受制作工艺及电池空间的限制，容易影响燃料电池系统的体积功率密度，进而影响燃料电池的使用性能，导致燃料电池的性能下降的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：

一种多堆联接燃料电池，包括并堆第一端板(前端板)、燃料电池本体和并堆第二端板(后端板)；所述燃料电池本体设置于所述并堆第一端板与所述并堆第二端板之间，且所述燃料电池本体分别与所述并堆第一端板、所述并堆第二端板相抵接；

所述燃料电池本体包括至少两个通过并堆串联铜板串联连接的燃料电池单体，所述并堆串联铜板设置于靠近所述并堆第二端板的一端；两个所述燃料电池单体之间设置有间隙，所述并堆串联铜板穿过所述间隙分别与两个所述燃料电池单体连接；

所述并堆第一端板上设置有进气歧管孔和出气歧管孔，所述进气歧管孔通过进气管道分别与每个所述燃料电池单体连通，所述出气歧管孔通过出气管道分别与每个所述燃料电池单体连通。

作为优选的实施方式，所述燃料电池单体包括电堆和多根均匀设置于所述电堆上的金属捆扎带；

所述电堆包括第一支架(前支架)、电堆本体和第二支架(后支架)；所述电堆本体设置于所述第一支架与所述第二支架之间；所述并堆串联铜板设置于所述电堆本体与所述第二支架之间，且所述并堆串联铜板分别与所述电堆本体、所述第二支架相抵接。

作为优选的实施方式，所述并堆串联铜板上设置有多个与所述金属捆扎带相适配的通孔，所述通孔与所述金属捆扎带一一对应设置，且所述通孔设置于所述间隙内。

作为优选的实施方式，所述电堆本体与所述第一支架相抵接；所述进气歧管孔与外部气源供应装置连接。

作为优选的实施方式，所述进气歧管孔和所述出气歧管孔的外周均设置有密封位，所述密封位上设置有密封圈。通过在密封位上设置密封圈，能够对燃料电池进行有效的密封，保证燃料电池的密封性。

作为优选的实施方式，所述进气歧管孔包括进氧气歧管孔、进氢气歧管孔和进水歧管孔；所述进氧气歧管孔设置于所述进氢气歧管孔和所述进水歧管孔之间，所述进水歧管孔设置于远离所述出气歧管孔的一侧。

作为优选的实施方式，所述进氧气歧管孔通过进氧气管道分别与每个所述燃料电池单体的氧气流道连通；所述进氢气歧管孔通过进氢气管道分别与每个所述燃料电池单体的氢气流道连通；所述进水歧管孔通过进水管道分别与每个所述燃料电池单体的水流道连通。

作为优选的实施方式，所述出气歧管孔包括出氧气歧管孔、出氢气歧管孔和出水歧管孔；所述出氧气歧管孔设置于所述出氢气歧管孔和所述出水歧管孔之间，所述出水歧管孔设置于远离所述进气歧管孔的一侧。

作为优选的实施方式，所述出氧气歧管孔通过出氧气管道分别与每个所述燃料电池单体的氧气流道连通；所述出氢气歧管孔通过出氢气管道分别与每个所述燃料电池单体的氢气流道连通；所述出水歧管孔通过出水管道分别与每个所述燃料电池单体的水流道连通。

作为优选的实施方式，所述多堆联接燃料电池上还设置有正极接线端子和负极接线端子，所述正极接线端子和所述负极接线端子分别设置于两个所述燃料电池单体上。正极接线端子连接负载正极线，负极接线端子连接负载负极线，燃料电池内部用并堆串联铜板将多个燃料电池单体串联起来。

本实用新型提出的一种多堆联接燃料电池，通过并堆串联铜板将多个燃料电池单体串联起来，实现整个多堆联接燃料电池的气路并联(即通过设置进气歧管孔和出气歧管孔实现气源供应统一管理，但是每个燃料电池单体的氢气、氧气和水流道形成独立的供应系统，在保证气体均匀流通的前提下，使得电化学反应更充分，有效的提高了燃料电池的性能。)、电路并联的结构，有效提高了燃料电池的体积功率密度和性能，使得整个多堆联接燃料电池具有较好的使用性能，同时也解决了现有的燃料电池多堆联接受制作工艺及电池空间的限制的问题，可以应用于多个燃料电池活化或安装在燃料电池系统中进行使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的多堆联接燃料电池的结构示意图；

图2为图1的多堆联接燃料电池的侧面结构示意图；

图3为图1的燃料电池单体的结构示意图；

图4为图1的并堆串联铜板的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

现有的燃料电池多堆联接通常采用外接软连接线或者异形铜板串联电路，燃料电池外部采用单孔进气并联多气孔出气方式的异形硅胶管；由于受其制作工艺及电池空间的限制，上述多堆联接方式容易影响燃料电池系统的体积功率密度，进而影响燃料电池的使用性能，导致燃料电池的性能下降。为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种多堆联接燃料电池。

具体的，如图1至图4所示，本申请实施例提供一种多堆联接燃料电池，包括并堆第一端板(前端板)10、燃料电池本体20和并堆第二端板(后端板)30；所述燃料电池本体20设置于所述并堆第一端板10与所述并堆第二端板30之间，且所述燃料电池本体20分别与所述并堆第一端板10、所述并堆第二端板30相抵接；

所述燃料电池本体20包括至少两个通过并堆串联铜板40串联连接的燃料电池单体21，所述并堆串联铜板40设置于靠近所述并堆第二端板30的一端；两个所述燃料电池单体21之间设置有间隙22，所述并堆串联铜板40穿过所述间隙22分别与两个所述燃料电池单体21连接；

所述并堆第一端板10上设置有进气歧管孔50和出气歧管孔60，所述进气歧管孔50通过进气管道(图中未标识)分别与每个所述燃料电池单体21连通，所述出气歧管孔60通过出气管道(图中未标识)分别与每个所述燃料电池单体21连通。

作为优选的实施方式，所述燃料电池单体21包括电堆211和多根均匀设置于所述电堆211上的金属捆扎带212；

所述电堆211包括第一支架(前支架)2111、电堆本体2112和第二支架(后支架)2113；所述电堆本体2112设置于所述第一支架2111与所述第二支架2113之间；所述并堆串联铜板40设置于所述电堆本体2112与所述第二支架2113之间，且所述并堆串联铜板40分别与所述电堆本体2112、所述第二支架2113相抵接。

作为优选的实施方式，所述并堆串联铜板40上设置有多个与所述金属捆扎带212相适配的通孔41，所述通孔41与所述金属捆扎带212一一对应设置，且所述通孔41设置于所述间隙22内。

在本申请实施例中，通孔41的高度一般与间隙22的高度相同或略大于间隙22的高度。通孔41的宽度大于金属捆扎带212的宽度，这样能够保证并堆串联铜板40与金属捆扎带212的绝缘性。通孔41可以为方形或者其他形状。

作为优选的实施方式，所述电堆本体2112与所述第一支架2111相抵接；所述进气歧管孔50与外部气源供应装置(图中未标识)连接。

作为优选的实施方式，所述进气歧管孔50和所述出气歧管孔60的外周均设置有密封位70，所述密封位70上设置有密封圈(图中未标识)。通过在密封位70上设置密封圈，能够对燃料电池进行有效的密封，保证燃料电池的密封性。

作为优选的实施方式，所述进气歧管孔50包括进氧气歧管孔51、进氢气歧管孔52和进水歧管孔53；所述进氧气歧管孔51设置于所述进氢气歧管孔52和所述进水歧管孔53之间，所述进水歧管孔53设置于远离所述出气歧管孔60的一侧。

作为优选的实施方式，所述进氧气歧管孔51通过进氧气管道(图中未标识)分别与每个所述燃料电池单体21的氧气流道(图中未标识)连通；所述进氢气歧管孔52通过进氢气管道(图中未标识)分别与每个所述燃料电池单体21的氢气流道(图中未标识)连通；所述进水歧管孔53通过进水管道(图中未标识)分别与每个所述燃料电池单体21的水流道(图中未标识)连通。

作为优选的实施方式，所述出气歧管孔60包括出氧气歧管孔61、出氢气歧管孔62和出水歧管孔63；所述出氧气歧管孔61设置于所述出氢气歧管孔62和所述出水歧管孔63之间，所述出水歧管孔63设置于远离所述进气歧管孔50的一侧。

作为优选的实施方式，所述出氧气歧管孔61通过出氧气管道(图中未标识)分别与每个所述燃料电池单体21的氧气流道(图中未标识)连通；所述出氢气歧管孔62通过出氢气管道(图中未标识)分别与每个所述燃料电池单体21的氢气流道(图中未标识)连通；所述出水歧管孔63通过出水管道(图中未标识)分别与每个所述燃料电池单体21的水流道(图中未标识)连通。

作为优选的实施方式，所述多堆联接燃料电池上还设置有正极接线端子80和负极接线端子90，所述正极接线端子80和所述负极接线端子90分别设置于两个所述燃料电池单体21上。正极接线端子80连接负载正极线(图中未标识)，负极接线端子90连接负载负极线(图中未标识)，燃料电池内部用并堆串联铜板将多个燃料电池单体串联起来。

本实用新型提出的一种多堆联接燃料电池，通过并堆串联铜板将多个燃料电池单体串联起来，实现整个多堆联接燃料电池的气路并联(即通过设置进气歧管孔和出气歧管孔实现气源供应统一管理，但是每个燃料电池单体的氢气、氧气和水流道形成独立的供应系统，在保证气体均匀流通的前提下，使得电化学反应更充分，有效的提高了燃料电池的性能。)、电路并联的结构，有效提高了燃料电池的体积功率密度和性能，使得整个多堆联接燃料电池具有较好的使用性能，同时也解决了现有的燃料电池多堆联接受制作工艺及电池空间的限制的问题，可以应用于多个燃料电池活化或安装在燃料电池系统中进行使用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多堆联接燃料电池，其特征在于，包括并堆第一端板、燃料电池本体和并堆第二端板；所述燃料电池本体设置于所述并堆第一端板与所述并堆第二端板之间，且所述燃料电池本体分别与所述并堆第一端板、所述并堆第二端板相抵接；

所述燃料电池本体包括至少两个通过并堆串联铜板串联连接的燃料电池单体，所述并堆串联铜板设置于靠近所述并堆第二端板的一端；两个所述燃料电池单体之间设置有间隙，所述并堆串联铜板穿过所述间隙分别与两个所述燃料电池单体连接；

所述并堆第一端板上设置有进气歧管孔和出气歧管孔，所述进气歧管孔通过进气管道分别与每个所述燃料电池单体连通，所述出气歧管孔通过出气管道分别与每个所述燃料电池单体连通。

2.根据权利要求1所述的多堆联接燃料电池，其特征在于，所述燃料电池单体包括电堆和多根均匀设置于所述电堆上的金属捆扎带；

所述电堆包括第一支架、电堆本体和第二支架；所述电堆本体设置于所述第一支架与所述第二支架之间；所述并堆串联铜板设置于所述电堆本体与所述第二支架之间，且所述并堆串联铜板分别与所述电堆本体、所述第二支架相抵接。

3.根据权利要求2所述的多堆联接燃料电池，其特征在于，所述并堆串联铜板上设置有多个与所述金属捆扎带相适配的通孔，所述通孔与所述金属捆扎带一一对应设置，且所述通孔设置于所述间隙内。

4.根据权利要求2所述的多堆联接燃料电池，其特征在于，所述电堆本体与所述第一支架相抵接；所述进气歧管孔与外部气源供应装置连接。

5.根据权利要求1所述的多堆联接燃料电池，其特征在于，所述进气歧管孔和所述出气歧管孔的外周均设置有密封位，所述密封位上设置有密封圈。

6.根据权利要求1所述的多堆联接燃料电池，其特征在于，所述进气歧管孔包括进氧气歧管孔、进氢气歧管孔和进水歧管孔；所述进氧气歧管孔设置于所述进氢气歧管孔和所述进水歧管孔之间，所述进水歧管孔设置于远离所述出气歧管孔的一侧。

7.根据权利要求6所述的多堆联接燃料电池，其特征在于，所述进氧气歧管孔通过进氧气管道分别与每个所述燃料电池单体的氧气流道连通；所述进氢气歧管孔通过进氢气管道分别与每个所述燃料电池单体的氢气流道连通；所述进水歧管孔通过进水管道分别与每个所述燃料电池单体的水流道连通。

8.根据权利要求7所述的多堆联接燃料电池，其特征在于，所述出气歧管孔包括出氧气歧管孔、出氢气歧管孔和出水歧管孔；所述出氧气歧管孔设置于所述出氢气歧管孔和所述出水歧管孔之间，所述出水歧管孔设置于远离所述进气歧管孔的一侧。

9.根据权利要求8所述的多堆联接燃料电池，其特征在于，所述出氧气歧管孔通过出氧气管道分别与每个所述燃料电池单体的氧气流道连通；所述出氢气歧管孔通过出氢气管道分别与每个所述燃料电池单体的氢气流道连通；所述出水歧管孔通过出水管道分别与每个所述燃料电池单体的水流道连通。

10.根据权利要求1所述的多堆联接燃料电池，其特征在于，所述多堆联接燃料电池上还设置有正极接线端子和负极接线端子，所述正极接线端子和所述负极接线端子分别设置于两个所述燃料电池单体上。

Images