CN219221604U - 出液和出气集成接头、氢燃料电池和电气设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种出液和出气集成接头、氢燃料电池和电气设备，其中，出液和出气集成接头包括基体，基体具有相互独立的出液通孔和出气通孔；出液通孔包括第一通孔、第二通孔及与第一通孔和第二通孔连通的第一汇流通孔，第一通孔用于与第一电堆的出液口连通，第二通孔用于与第二电堆的出液口连通；出气通孔包括第三通孔、第四通孔及与第三通孔和第四通孔连通的第二汇流通孔，第三通孔用于与第一电堆的出气口连通，第四通孔用于与第二电堆的出气口连通。本实用新型技术方案通过将两个电堆的出液、出气模块集成到一起，减少了出液、出气管路占用燃料电池的内部空间，从而优化了燃料电池的内部结构。

Description

出液和出气集成接头、氢燃料电池和电气设备

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，特别涉及一种出液和出气集成接头、氢燃料电池和电气设备。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能转换成电能的装置，又称电化学发电器，它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。

而氢燃料电池用氢气和氧气作为原料，无机械传动部件，故没有噪声污染，且排出的为水、空气和少量氢气，对环境无污染。因此，氢燃料电池在能源安全及环境污染方面受到了越来越多的重视，应用也越来越广泛。

单个电堆所串联的单片电池的数量是有限的，在堆叠的时候，一旦超过一定的数量，容易出现如下问题：(1)配气不均匀，导致最后几片电池没有充分利用；(2)单电池不一致性，导致出现单体电压偏差过大；(3)散热不均匀，导致中间单片电池过热。

为了解决单个电堆存在的上述问题，可以采用双电堆的形式。每个电堆通常具有独立的出气通道和出液通道，每个电堆都需要单独的管道将出液通道内的液体和出气通道内的气体排出，从而导致排出处的管道需求数量较多，占用燃料电池的空间较大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种出液和出气集成接头，旨在优化氢燃料电池的结构。

为实现上述目的，本实用新型提出的出液和出气集成接头，该出液和出气集成接头应用于具有双电堆的氢燃料电池，所述双电堆包括第一电堆和第二电堆，所述出液和出气集成接头包括：

基体，所述基体具有相互独立的出液通孔和出气通孔；

所述出液通孔包括第一通孔、第二通孔及与所述第一通孔和所述第二通孔连通的第一汇流通孔，所述第一通孔用于与所述第一电堆的出液口连通，所述第二通孔用于与所述第二电堆的出液口连通；

所述出气通孔包括第三通孔、第四通孔及与所述第三通孔和所述第四通孔连通的第二汇流通孔，所述第三通孔用于与所述第一电堆的出气口连通，所述第四通孔用于与所述第二电堆的出气口连通。

在一实施例中，所述第一通孔和所述第二通孔远离所述第一汇流通孔的端口位于所述基体的同一侧；

和/或，所述第三通孔和所述第四通孔远离所述第二汇流通孔的端口位于所述基体的同一侧。

在一实施例中，所述基体的周侧设有凸沿，所述凸沿位于所述基体靠近所述第一电堆/第二电堆设置；所述凸沿上开设有安装通孔，通过紧固件穿过所述安装通孔将所述出液和出气集成接头固定于所述氢燃料电池的壳体。

在一实施例中，所述安装通孔的数量为多个，多个所述安装通孔沿所述基体的周侧间隔排布。

在一实施例中，所述基体的靠近出液通孔的一侧设置有第一安装部，所述第一安装部设置有与连通所述出液通孔的第五通孔；温度传感器安装于所述第一安装部，并伸入所述第五通孔以测量所述出液通孔内的液体的温度，且所述温度传感器还将所述第五通孔的远离所述出液通孔的端口封堵。

在一实施例中，所述基体的靠近出气通孔的一侧设置有第二安装部，所述第二安装部设置有与连通所述出液通孔的第六通孔；氢浓度传感器安装于所述第二安装部，并伸入所述第六通孔以测量所述出气通孔内的氢气浓度，且所述氢浓度传感器还将所述第六通孔的远离所述出气通孔的端口封堵。

在一实施例中，所述出液和出气集成接头为一体成型制件。

在一实施例中，所述出液和出气集成接头的材料为塑料。

本实用新型还提出一种氢燃料电池及具有该氢燃料电池的电气设备，其中，该氢燃料电池包括前述任一实施例所述的出液和出气集成接头。

本实用新型技术方案通过将两个电堆的出液、出气模块集成到一起，减少了出液、出气管路占用燃料电池的内部空间，从而优化了燃料电池的内部结构。

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为本实用新型出液和出气集成接头一实施例的结构示意图；

图2为图1的一侧视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图2中B-B剖视图；

图5为图1的另一侧视图；

图6为图5中C-C剖视图；

图7为图5的相对面的视图；

图8为图7中D-D剖视图；

图9为图2相对面的视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	出液和出气集成接头	200	凸沿
100	基体	201	安装通孔
				110	出液通孔	300	第一安装部
111	第一通孔	301	第五通孔
				112	第二通孔	400	第二安装部
113	第一汇流通孔	401	第六通孔
				120	出气通孔	122	第四通孔
121	第三通孔	123	第二汇流通孔

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……)，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。

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，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。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。

本实用新型提出一种出液和出气集成接头。

在本实用新型实施例中，如图1至图9所示，该出液和出气集成接头10应用于具有双电堆的氢燃料电池，所述双电堆包括第一电堆和第二电堆，所述出液和出气集成接头10包括基体100，所述基体100具有相互独立的出液通孔110和出气通孔120；所述出液通孔110包括第一通孔111、第二通孔112及与所述第一通孔111和所述第二通孔112连通的第一汇流通孔113，所述第一通孔111用于与所述第一电堆的出液口连通，所述第二通孔112用于与所述第二电堆的出液口连通；所述出气通孔120包括第三通孔121、第四通孔122及与所述第三通孔121和所述第四通孔122连通的第二汇流通孔123，所述第三通孔121用于与所述第一电堆的出气口连通，所述第四通孔122用于与所述第二电堆的出气口连通。

本实用新型技术方案通过将两个电堆的出液、出气模块集成到一起，减少了出液、出气管路占用燃料电池的内部空间，从而优化了燃料电池的内部结构。

其中，第一通孔111、第二通孔112、第一汇流通孔113、第三通孔121、第四通孔122和第二汇流通孔123的横截面可以是圆形、方形、椭圆形等规则的形状，也可以是其它不规则的形状，当然了，为了便于加工，通常采用的是圆形设置。

考虑到第一电堆和第二电堆通常是并排的，在一实施例中，所述第一通孔111和所述第二通孔112远离所述第一汇流通孔113的端口位于所述基体100的同一侧；和/或，所述第三通孔121和所述第四通孔122远离所述第二汇流通孔123的端口位于所述基体100的同一侧。

在另一实施例中，所述基体100的周侧设有凸沿200，所述凸沿200位于所述基体100靠近所述第一电堆/第二电堆设置；所述凸沿200上开设有安装通孔201，通过紧固件穿过所述安装通孔201将所述出液和出气集成接头10固定于所述氢燃料电池的壳体。较佳地，为了使基体100与燃料电池的壳体连接更加稳固，所述安装通孔201的数量为多个，多个所述安装通孔201沿所述基体100的周侧间隔排布。

在一较佳的实施例中，所述基体100的靠近出液通孔110的一侧设置有第一安装部300，所述第一安装部300设置有与连通所述出液通孔110的第五通孔301；温度传感器安装于所述第一安装部300，并伸入所述第五通孔301以测量所述出液通孔110内的液体的温度，且所述温度传感器还将所述第五通孔301的远离所述出液通孔110的端口封堵。

在一实施例中，所述基体100的靠近出气通孔120的一侧设置有第二安装部400，所述第二安装部400设置有与连通所述出液通孔110的第六通孔401；氢浓度传感器安装于所述第二安装部400，并伸入所述第六通孔401以测量所述出气通孔120内的氢气浓度，且所述氢浓度传感器还将所述第六通孔401的远离所述出气通孔120的端口封堵。

其中，上述实施例中，温度传感器的检测端穿过第五通孔301，以检测燃料电池出液口处的水温温度，氢浓度传感器的检测端穿过第六通孔401，以检测燃料电池电堆出气口处的氢浓度，由于出液和出气集成接头10为一体成型件，其中，第五通孔301与第六通孔401相互平行布置，使得整体的结构更加紧凑，占用空间小且不会干涉，力学性能强，使用寿命长，同时相比于塑料接头，金属接头的密封性更好，不易造成泄露。在该基体100上设置第一安装部300和第二安装部400，安装温度传感器和氢浓度传感器更便于安装，节省材料的同时又能保证足够的安装长度，使安装更稳固。该实施例具有安装简单方便、整体结构紧凑和密封性更好的优点。

在又一较佳的实施例中，为了提高出液和出气集成接头10结构的密封性，所述出液和出气集成接头10为一体成型制件。

在上一实施例的基础上，所述出液和出气集成接头10的材料为塑料。考虑到出液和出气集成接头10的工作环境，出液和出气集成接头10的材料需选用绝缘、能耐高温以及绝缘的性能。较佳地，所述出液和出气集成接头10的材料为PA66+GF30。

本实用新型还提出一种氢燃料电池，该氢燃料电池包括前述任一实施例所述的出液和出气集成接头10。该出液和出气集成接头10的具体结构参照上述实施例，由于本氢燃料电池采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实用新型还提出一种电气设备，该电气设备可以是车辆或者是其它需要燃料电池供电的设备，电气设备包括氢燃料电池，该氢燃料电池包括电堆和进水和进氧集成接头，所述进水和进氧集成接头安装于所述电堆，该进水和进氧集成接头的具体结构参照上述实施例，由于本氢燃料电池采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

其中，该车辆可以是氢能源车辆或氢能+充电的混合动力电动车。由于本实施例未对该车辆的具体结构进行改进，故而本实施例中该车辆的未做改变之处的结构均可参照现有技术，具体内容此处不做展开说明。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，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发明构思下，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)

1.一种出液和出气集成接头，应用于具有双电堆的氢燃料电池，所述双电堆包括第一电堆和第二电堆，其特征在于，所述出液和出气集成接头包括：

基体，所述基体具有相互独立的出液通孔和出气通孔；

所述出液通孔包括第一通孔、第二通孔及与所述第一通孔和所述第二通孔连通的第一汇流通孔，所述第一通孔用于与所述第一电堆的出液口连通，所述第二通孔用于与所述第二电堆的出液口连通；

所述出气通孔包括第三通孔、第四通孔及与所述第三通孔和所述第四通孔连通的第二汇流通孔，所述第三通孔用于与所述第一电堆的出气口连通，所述第四通孔用于与所述第二电堆的出气口连通。

2.如权利要求1所述的出液和出气集成接头，其特征在于，所述第一通孔和所述第二通孔远离所述第一汇流通孔的端口位于所述基体的同一侧；

和/或，所述第三通孔和所述第四通孔远离所述第二汇流通孔的端口位于所述基体的同一侧。

3.如权利要求1所述的出液和出气集成接头，其特征在于，所述基体的周侧设有凸沿，所述凸沿位于所述基体靠近所述第一电堆/第二电堆设置；所述凸沿上开设有安装通孔，通过紧固件穿过所述安装通孔将所述出液和出气集成接头固定于所述氢燃料电池的壳体。

4.如权利要求3所述的出液和出气集成接头，其特征在于，所述安装通孔的数量为多个，多个所述安装通孔沿所述基体的周侧间隔排布。

5.如权利要求1所述的出液和出气集成接头，其特征在于，所述基体的靠近出液通孔的一侧设置有第一安装部，所述第一安装部设置有所述出液通孔的第五通孔；温度传感器安装于所述第一安装部，并伸入所述第五通孔以测量所述出液通孔内的液体的温度，且所述温度传感器还将所述第五通孔的远离所述出液通孔的端口封堵。

6.如权利要求1所述的出液和出气集成接头，其特征在于，所述基体的靠近出气通孔的一侧设置有第二安装部，所述第二安装部设置有与连通所述出液通孔的第六通孔；氢浓度传感器安装于所述第二安装部，并伸入所述第六通孔以测量所述出气通孔内的氢气浓度，且所述氢浓度传感器还将所述第六通孔的远离所述出气通孔的端口封堵。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的出液和出气集成接头，其特征在于，所述出液和出气集成接头为一体成型制件。

8.如权利要求7所述的出液和出气集成接头，其特征在于，所述出液和出气集成接头的材料为塑料。

9.一种氢燃料电池，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的出液和出气集成接头。

10.一种电气设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的氢燃料电池。

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