一种燃料电池的制作方法

本申请涉及燃料电池，具体而言，涉及一种燃料电池。

背景技术：

1、燃料电池一般由多个燃料电池单体堆叠而成，每个燃料电池单体中分别通入反应气体(如氢气或空气)以进行电化学反应并产生电流。电化学反应过程中将产生热量导致燃料电池的温度升高，影响燃料电池的性能和使用寿命。

2、为保持适宜的温度，一般会向相邻的两个燃料电池单体之间通入换热介质，以便通过热交换的方式降低燃料电池的温度。

3、每个燃料电池单体包括两个极板，每个极板面向燃料电池单体的内部的一面具有间隔设置的多条凹槽，这些凹槽作为供气体流动的气体流道。而在每个极板背离燃料电池单体的内部的一面，气体流道的对应位置为凸起，相邻的两个气体流道之间为凹槽，该凹槽可作为供换热介质流动的换热流道。

4、实际使用中，存在换热流道堵塞的现象，换热流道堵塞容易引起燃料电池单体局部过热，影响燃料电池的性能和寿命。经研究发现，换热介质中有时混合有气泡，气泡进入换热流道后容易堵塞换热流道。然而，气泡难以完全从换热介质中分离并单独排放，如何避免气泡堵塞换热流道以防止局部过热，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请旨在提供一种燃料电池，旨在缓解换热流道被气泡堵塞的问题，以防止燃料电池局部过热。

2、本申请的实施例是这样实现的：

3、第一方面，本申请实施例提供一种燃料电池，其包括：

4、堆叠设置的多个真电池单体，每个真电池单体的表面均具有第一流场，第一流场包括多个第一流道；

5、供液歧管，与所述第一流场的一端连通，以向所述第一流场提供换热介质；

6、排液歧管，与所述第一流场的另一端连通，以排出所述第一流场中的换热介质；

7、分离机构，与所述供液歧管相连，用于分离换热介质中的气泡，并将分离气泡后的换热介质通入所述供液歧管；

8、排气歧管，与所述分离机构相连，用于排放分离出的气泡；

9、假电池单体，与所述多个真电池单体堆叠设置，所述假电池单体的表面具有第二流场，所述第二流场包括多个第二流道，所述第二流场的一端与所述排气歧管连通、另一端与所述排液歧管连通，以将所述排气歧管中的气泡引导至所述排液歧管排出。

10、本申请提供的技术方案中，真电池单体表面的第一流场中流动的是分离气泡后的换热介质，使第一流场中的第一流道不容易堵塞，有效缓解第一流道堵塞导致真电池单体局部发热的问题；而被分离出的气泡和换热介质的混合物，进入排气歧管后，通过假电池单体表面的第二流场汇入排液歧管，与第一流场流出的换热介质一起排出燃料电池，排出燃料电池后可以是回到换热介质源中参与换热循环，也可以是统一集中排放以免污染。

11、也就是说，本申请实施例提供的技术方案，放弃分离并单独排放气泡的常规技术手段，而是通过分离机构、供液歧管、排气歧管、排液歧管、第一流场、第二流场配合，形成气泡与换热介质的混合物和分离气泡后的换热介质先在燃料电池内部分别传输再汇合排出的流动路径，起到避免真电池单体表面的第一流道堵塞导致局部过热的作用，还解决气泡与换热介质的混合物的排放和回收问题，具有经济、环保的技术效果。

12、在本申请的一种实施例中，所述假电池单体位于所述多个真电池单体的堆叠方向上的一端，所述第二流场位于所述假电池单体的背离所述真电池单体的一侧表面。

13、在上述技术方案中，第二流场与真电池单体不相邻，防止第二流场中的第二流道被气泡堵塞导致真电池单体换热不均，避免真电池单体局部过热。

14、在本申请的一种实施例中，所述多个真电池单体的堆叠方向上的两端均设有假电池单体，每个所述假电池单体背离所述真电池单体的一侧均设有第二流场。

15、在上述技术方案中，燃料电池的两端均具有第二流场，保证及时排出气泡，且使得每个真电池单体的两侧表面均具有第一流场且第一流场中的第一流道不易堵塞，进一步提高换热效果，避免局部过热。

16、在本申请的一种实施例中，所述第一流场位于相邻两个所述真电池单体之间、及所述真电池单体与所述假电池单体之间。

17、在上述技术方案中，每个真电池单体的表面都具有第一流场且第一流场中的第一流道不易堵塞，缓解换热介质堵塞流道导致真电池单体局部过热的问题。

18、在本申请的一种实施例中，所述假电池单体的数量为多个，所述第二流场位于相邻两个所述假电池单体之间、及所述假电池单体的背离所述真电池单体的一侧表面。

19、在上述技术方案中，一方面，增加了用于排气的第二流场的数量，避免气泡堵塞第二流场中的第二流道导致排气歧管流量减小、气泡不易排出的问题；另一方面，排气歧管仅需在一端增加开口即可连通增加的第二流场，结构简单，不额外增加燃料电池内管路布置难度。

20、在本申请的一种实施例中，所述第二流道的流通面积大于所述第一流道的流通面积。

21、在上述技术方案中，第二流道不易被气泡堵塞。

22、在本申请的一种实施例中，所述分离机构包括：

23、管体，具有第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口连接换热介质源，所述第二开口连接所述供液歧管，所述第三开口连接所述排气歧管；

24、第一滤网，采用憎水性材料制成并设置于所述管体内，以阻挡气泡进入所述第二开口，并引导气泡进入第三开口。

25、在上述技术方案中，分离机构、排气歧管、排液歧管集成在燃料电池内部，燃料电池整体结构简单紧凑。

26、在本申请的一种实施例中，所述排气歧管内设有多个第二滤网，所述多个第二滤网沿所述排气歧管的延伸方向间隔布置，每个所述第二滤网均采用亲水性材料制成。

27、在上述技术方案中，气泡接触到第二滤网时易于破裂成较小的气泡，以免气泡在排气歧管中流动的过程中汇聚形成较大的气泡导致排气歧管堵塞。

28、在本申请的一种实施例中，所述第二流场的入口设有第三滤网，所述第三滤网采用亲水性材料制成。

29、在上述技术方案中，第三滤网用于在第二流场的入口破碎气泡，以免第二流场的入口堵塞，并使得单个气泡的体积减小以便能够快速通过第二流道。

30、在本申请的一种实施例中，所述假电池单体和所述多个真电池单体沿第一方向堆叠设置，所述第一流道和所述第二流道均沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向垂直；

31、所述供液歧管、所述排液歧管和所述排气歧管均沿所述第一方向延伸，所述供液歧管、所述排气歧管设置于所述多个真电池单体在所述第二方向上的同一侧，所述排液歧管设置于所述多个真电池单体在所述第二方向上的另一侧。

技术特征：

1.一种燃料电池，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述假电池单体位于所述多个真电池单体的堆叠方向上的一端，所述第二流场位于所述假电池单体的背离所述真电池单体的一侧表面。

3.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述多个真电池单体的堆叠方向上的两端均设有假电池单体，每个所述假电池单体背离所述真电池单体的一侧均设有第二流场。

4.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述第一流场位于相邻两个所述真电池单体之间、及所述真电池单体与所述假电池单体之间。

5.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述假电池单体的数量为多个，所述第二流场位于相邻两个所述假电池单体之间、及所述假电池单体的背离所述真电池单体的一侧表面。

6.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述第二流道的流通面积大于所述第一流道的流通面积。

7.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述分离机构包括：

8.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述排气歧管内设有多个第二滤网，所述多个第二滤网沿所述排气歧管的延伸方向间隔布置，每个所述第二滤网均采用亲水性材料制成。

9.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述第二流场的入口设有第三滤网，所述第三滤网采用亲水性材料制成。

10.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述假电池单体和所述多个真电池单体沿第一方向堆叠设置，所述第一流道和所述第二流道均沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向垂直；

技术总结
本申请涉及一种燃料电池，包括：堆叠设置的多个真电池单体，每个真电池单体的表面均具有流场，第一流场包括多个第一流道；供液歧管，与第一流场的一端连通，以向第一流场提供换热介质；排液歧管，与第一流场的另一端连通，以排出第一流场中的换热介质；分离机构，与供液歧管相连，用于分离换热介质中的气泡，并将分离气泡后的换热介质通入供液歧管；排气歧管，与分离机构相连，用于排放分离出的气泡；假电池单体，与多个真电池单体堆叠设置，假电池单体的表面具有第二流场，第二流场的一端与排气歧管连通、另一端与排液歧管连通，以将排气歧管中的气泡引导至排液歧管排出。本申请能缓解真电池单体表面的第一流道堵塞导致局部过热，还经济环保。

技术研发人员：刘晴晴,麦建明,邵恒,唐厚闻,郭维平
受保护的技术使用者：上海氢晨新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14