专利名称：一种空冷燃料电池系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃料电池，尤其是涉及一种空冷燃料电池系统。
背景技术：
空冷燃料电池是属于空气侧开放的体系，随着外界环境温湿度的变化，空气侧燃 料电池催化剂层相对湿度也变化，膜电极存在张缩等过程，这样长时间能够影响膜电极的 寿命；再者，对于燃料电池长时间处于空气开放体系中，过程中空气的相对湿度可能比较 低，这样燃料电池处于一种比较干燥的状态。空气相对湿度直接影响了燃料电池的启动速 度，如果膜电极处于一种比较湿润的状态，燃料电池电极能很快发挥性能，如果燃料电池电 极处于比较干燥的状态，燃料电池运行产生水首先将燃料电池膜电极润湿，这样电池启动 时间明显增加，处于好的环境状态的电极达到最高功率仅需要几秒种的时间，而不好环境 状态的电极启动到最高性能则需要十多分钟的时间。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种寿命长、启动时 间短的空冷燃料电池系统。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种空冷燃料电池系统，该系统包 括空冷燃料电池堆、氢气进口、氢气出口、风扇，其特征在于，还包括储水容器、水封存活动 挡板、电磁阀、排出口、空气循环调节挡板，所述的储水容器一端连接空冷燃料电池堆，另一 端连接冷空气入口 a，储水容器通过管道连接空冷燃料电池堆的氢气出口，电磁阀设置在该 管道上，燃料电池运行时，空气循环调节挡板一端连接冷空气入口 b，另一端连接热空气出 口 a，系统敞开，燃料电池不运行时，空气循环调节挡板一端连接冷空气a，另一端连接热空 气出口 b，系统关闭，空冷燃料电池和储水容器组成相对密闭的空间。所述的水封存活动挡板设置在储水容器顶部，燃料电池运行时，水封存活动挡板 盖住储水容器顶部，电磁阀开启，燃料电池生成水一部分通过氢气流动携带至储水容器中， 另一部分生成水通过热空气以水蒸气方式带出。所述的储水容器上部设有排出口，排出的氢气和储水容器中过量的水通过排出口 排出系统。燃料电池不运行时，空气循环调节挡板运动，其一端从冷空气入口 b移动到冷空 气入口 a，另一端从热空气出口 a移动到热空气出口 b，整个系统成为一个密闭空间，水封存 活动挡板开启，储水容器中的水润湿所述的密闭空间，使空冷燃料电池堆长时间处于空气 润湿的空间中。与现有技术相比，本发明将燃料电池电池密封在湿润的环境中来提高燃料电池的 启动时间，采用了将燃料电池运行时产生的水进行保存利用的方式，将燃料电池储存在这 样的体系中，它不需要外部给水，完全利用自身产生的水进行，解决了燃料电池长时间放置 所带来的启动时间增长的问题，使燃料电池在长时间放置也能保持好的备用状态，一方面增加了燃料电池的使用寿命，另一方面缩短了燃料电池的启动时间。
图1为本发明系统的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1如图1所示，一种空冷燃料电池系统，该系统包括空冷燃料电池堆2、氢气进口 1、氢气出口 5、 风扇7，还包括储水容器4、水封存活动挡板3、电磁阀6、排出口 9、空气循环调节挡板8，所 述的储水容器4 一端连接空冷燃料电池堆2，另一端连接冷空气入口 a4’，储水容器4通过 管道连接空冷燃料电池堆2的氢气出口 5，电磁阀6设置在该管道上，所述的水封存活动挡 板3设置在储水容器4顶部，所述的储水容器4上部设有排出口 9。燃料电池运行时，空气循环调节挡板一端连接冷空气入口 b3’，另一端连接热空气 出口 a2’，系统敞开，水封存活动挡板3盖住储水容器4顶部，处于图5’的位置，电磁阀6开 启，燃料电池生成水一部分通过氢气流动从氢气出口 5流出，经过电磁阀6，进入储水容器4 中，排出的氢气和储水容器4中过量的水通过排出口 9排出系统，另一部分生成水通过热空 气以水蒸气方式从热空气出口 a2’和热空气出口 bl’带出。燃料电池不运行时，空气循环调节挡板8运动，其一端从冷空气入口 b3’移动到冷 空气入口 a4’，另一端从热空气出口 a2’移动到热空气出口 bl’，整个系统成为一个密闭空 间，空冷燃料电池2和储水容器4置于该密闭空间内，水封存活动挡板3开启，处于图6’的 位置，储水容器4中的水润湿所述的密闭空间，使空冷燃料电池堆长时间处于空气润湿的 空间中。
权利要求
一种空冷燃料电池系统，该系统包括空冷燃料电池堆、氢气进口、氢气出口、风扇，其特征在于，还包括储水容器、水封存活动挡板、电磁阀、排出口、空气循环调节挡板，所述的储水容器一端连接空冷燃料电池堆，另一端连接冷空气入口a，储水容器通过管道连接空冷燃料电池堆的氢气出口，电磁阀设置在该管道上，燃料电池运行时，空气循环调节挡板一端连接冷空气入口b，另一端连接热空气出口a，系统敞开，燃料电池不运行时，空气循环调节挡板一端连接冷空气a，另一端连接热空气出口b，系统关闭，空冷燃料电池和储水容器组成相对密闭的空间。
2.根据权利要求1所述的一种空冷燃料电池系统，其特征在于，所述的水封存活动挡 板设置在储水容器顶部，燃料电池运行时，水封存活动挡板盖住储水容器顶部，电磁阀开 启，燃料电池生成水一部分通过氢气流动携带至储水容器中，另一部分生成水通过热空气 以水蒸气方式带出。
3.根据权利要求1或2所述的一种空冷燃料电池系统，其特征在于，所述的储水容器上 部设有排出口，排出的氢气和储水容器中过量的水通过排出口排出系统。
4.根据权利要求1所述的一种空冷燃料电池系统，其特征在于，燃料电池不运行时，空 气循环调节挡板运动，其一端从冷空气入口 b移动到冷空气入口 a，另一端从热空气出口 a 移动到热空气出口 b，整个系统成为一个密闭空间，水封存活动挡板开启，储水容器中的水 润湿所述的密闭空间，使空冷燃料电池堆长时间处于空气润湿的空间中。
全文摘要
本发明涉及一种空冷燃料电池系统，该系统包括空冷燃料电池堆、氢气进口、氢气出口、风扇，还包括储水容器、水封存活动挡板、电磁阀、排出口、空气循环调节挡板，所述的储水容器一端连接空冷燃料电池堆，另一端连接冷空气入口a，储水容器通过管道连接空冷燃料电池堆的氢气出口，电磁阀设置在该管道上，燃料电池运行时，空气循环调节挡板一端连接冷空气入口b，另一端连接热空气出口a，系统敞开，燃料电池不运行时，空气循环调节挡板一端连接冷空气a，另一端连接热空气出口b，系统关闭，空冷燃料电池和储水容器组成相对密闭的空间。与现有技术相比，本发明具有寿命长、启动时间短等优点。
文档编号H01M8/04GK101944625SQ20091005453
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月8日 优先权日2009年7月8日
发明者田丙伦 申请人:上海攀业氢能源科技有限公司