专利名称：一种空冷型燃料电池的增湿器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空冷型质子交换膜燃料电池系统的技术领域，具体为一种空冷型燃料电池的增湿器。
背景技术：
质子交换膜燃料电池是一种采用氢气为燃料、空气中的氧气为氧化剂的发电装置，由于燃料电池的电化学反应机理，可使其不受卡诺尔循环效率的限制，因此，质子交换膜燃料电池具有效率高、环境好的特点。空冷型质子交换膜燃料电池的主要特点是轴流风扇在为燃料电池供应空气的同时将燃料电池内部的热量排出，空冷型质子交换膜燃料电池的上述特性使系统的结构简化，从而特别适合用于作为小型便携式电源或需快速启动的应急用电源。由于没有其它水源，为了简化结构，空冷型质子交换膜燃料电池的氢气侧通常省略增湿器。因此，空冷型质子交换膜燃料电池的增湿是往往通过自增湿完成，即，在电池阴极侧(空气侧)反应生成H2O,水分子通过浓差扩散的方式到达质子交换膜的阳极侧(氢气侧)，从而完成对质子交换膜的增湿过程。由此可见，空冷型燃料电池的增湿量很小，膜的增湿效果较差。中国专利号ZL200520065158. 3，2006年12月27日，专利名称为《一种自增湿氢/空气质子交换膜燃料电池系统》，其内容本实用新型公开了一种自增湿氢/空气质子交换膜燃料电池系统，由电堆模块、风机和密封腔组成，电堆模块通过密封腔与风机相连通；电堆模块由端板、集流金属板、石墨双极板与自增湿膜电极组成，电堆模块的两端为端板，端板的内侧与集流金属板相贴合，集流金属板之间交替贴合多组由石墨双极板与自增湿膜电极组成的单电池单元；石墨双极板开有贯通式的空气流道；端板开有氢气的进出口。本实用新型采用自增湿膜电极代 替传统燃料电池的外增湿系统，用空气冷却取代水冷却系统，特别适于用作便携式电子电器、电动自行车、电动滑板车、电动割草机、电动摩托车、电动轮椅车等的动力电源。本实用新型结构紧凑，运行稳定，工作性能优良。正如前述，该实用新型是采用自增湿膜电极代替传统的外增湿系统，因此其增湿效果并不理想。特别地，当环境湿度较低，如低于30%时，由轴流风扇吸入电池阴极的空气相当干燥，因此，阴极侧由电化学反应生成的水分子很大一部分会被干燥的空气直接带走，使得扩散到达质子交换膜的阳极侧(氢气侧)的水分子大大减少，即削弱了膜电极自增湿的能力，从而使电池性能下降、稳定性变差。
发明内容针对上述问题，本实用新型提供了一种空冷型燃料电池的增湿器，空气通过与该增湿器的吸水布进行热湿交换，达到增湿的目的，从而确保电池的性能。一种空冷型燃料电池的增湿器，其技术方案是这样的其包括上部容器、下部容器，所述上部容器、下部容器之间通过两侧连接板连接，其特征在于吸水布置于所述上部容器、下部容器之间的空腔，所述上部容器的顶面开有上部固定槽、加水孔，所述下部容器的顶面开有下部固定槽，所述吸水布的上端均布有外露的布条，所述吸水布的上端布条伸入到所述上部固定槽内，所述吸水布的下端伸入到所述下部固定槽内。其进一步特征在于所述吸水布的中部均布有长孔；所述上部容器的侧面开有排水孔，塞子塞装于所述排水孔；所述下部容器的侧面开有出水孔，塞子塞装于所述出水孔。采用本实用新型后，通过加水孔，在上部容器中加入一定量的液态水，从而淹没吸水布上端的布条的末端，液态水通过吸水布被缓慢地引导到下部容器中，将增湿器置于空冷型质子交换膜燃料电池的前方，打开空冷型质子交换膜燃料电池，轴流风扇的抽吸力使干燥的空气先经过吸水布的表面并进行热湿交换，润湿后的空气再进入空冷型质子交换膜燃料电池的阴极流道中进行电化学反应，吸水布上端的布条数量可以控制吸水布的吸水量，当布条数量越多时，吸水布的吸水量越大，因此水从上部容器流入下部容器的速度越快；当布条数量越少时，其效果则相反；综上，空气通过与该增湿器的吸水布进行热湿交换，达到增湿的目的，从而确保电池的性能。
图1为本实用新型的立体结构示意图；图2为本实用新型的装配示意图；·图3为本实用新型的吸水布结构示意图；图4为本实用新型用于空冷型质子交换膜燃料电池时的位置关系图。
具体实施方式
见图1-4，其包括上部容器1、下部容器2，上部容器1、下部容器2之间通过两侧连接板3连接，吸水布4置于上部容器1、下部容器2之间的空腔，上部容器I的顶面开有上部固定槽5、加水孔6,下部容器2的顶面开有下部固定槽7,吸水布4的上端均布有外露的布条8，吸水布4的上端的布条8伸入到上部固定槽5内，吸水布4的下端伸入到下部固定槽7内。吸水布4的中部均布有长孔9 ;上部容器I的侧面开有排水孔10，塞子11塞装于排水孔10 ;下部容器2的侧面开有出水孔12，塞子13塞装于出水孔12。图中14为加水孔塞子。本实用新型的工作原理如下通过加水孔6，在上部容器I中加入一定量的液态水，从而淹没吸水布4上端的布条8的末端，液态水通过吸水布4被缓慢地引导到下部容器2中，将增湿器，置于空冷型质子交换膜燃料电池15的前方，打开空冷型质子交换膜燃料电池15，轴流风扇16的抽吸力使干燥的空气先经过吸水布4的表面并进行热湿交换，润湿后的空气再进入空冷型质子交换膜燃料电池15的阴极流道中进行电化学反应。吸水布4上端的布条8的数量可以控制吸水布4的吸水量，当布条8数量越多时，吸水布4的吸水量越大，因此水从上部容器I流入下部容器2的速度越快；当布条8数量越少时，其效果则相反。
权利要求1.一种空冷型燃料电池的增湿器，其包括上部容器、下部容器，所述上部容器、下部容器之间通过两侧连接板连接，其特征在于吸水布置于所述上部容器、下部容器之间的空腔，所述上部容器的顶面开有上部固定槽、加水孔，所述下部容器的顶面开有下部固定槽，所述吸水布的上端均布有外露的布条，所述吸水布的上端布条伸入到所述上部固定槽内，所述吸水布的下端伸入到所述下部固定槽内。
2.根据权利要求1所述的一种空冷型燃料电池的增湿器，其特征在于所述吸水布的中部均布有长孔。
3.根据权利要求1所述的一种空冷型燃料电池的增湿器，其特征在于所述上部容器的侧面开有排水孔，塞子塞装于所述排水孔。
4.根据权利要求1所述的一种空冷型燃料电池的增湿器，其特征在于所述下部容器的侧面开有出水孔，塞子塞装于所述出水孔。
专利摘要本实用新型提供了一种空冷型燃料电池的增湿器，空气通过与该增湿器的吸水布进行热湿交换，达到增湿的目的，从而确保电池的性能。其包括上部容器、下部容器，所述上部容器、下部容器之间通过两侧连接板连接，其特征在于吸水布置于所述上部容器、下部容器之间的空腔，所述上部容器的顶面开有上部固定槽、加水孔，所述下部容器的顶面开有下部固定槽，所述吸水布的上端均布有外露的布条，所述吸水布的上端布条伸入到所述上部固定槽内，所述吸水布的下端伸入到所述下部固定槽内。
文档编号H01M8/04GK202888319SQ20122040017
公开日2013年4月17日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者胡鸣若, 小笠原亮, 曹广益, 刘丰 申请人:无锡国赢科技有限公司