[实用新型]一种氢空开放自吸式电堆加湿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电堆加湿装置，具体涉及一种氢空开放自吸式电堆加湿装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是继碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)之后而发展起来的第五代燃料电池。PEMFC以全氟磺酸膜为电解质，铂(Pt)为电催化，氢气或者净化重整气为燃料，氧气或空气为氧化剂。它能在室温下启动，无电解质腐蚀，对环境没有污染，具有高的能量效率和高的功率密度。因此，它最有希望取代燃油内燃机作为新一代电动汽车的动力源。

质子交换膜是PEMFC的核心部件，其必须在有水的情况下才能进行质子传递。开放式自吸式电堆由于阴极一直处于空气介质中，如果长时间放置就会使MEA中的水分流失，导致质子交换膜较干，内阻增大，欧姆极化增大，且容易使膜破损，电池性能变差。为提高开放式自吸式电堆的性能，各国科学家投入了大量的时间和精力研究膜加湿的问题，目前的加湿装置都是采用均匀加湿，在开始时的加湿量非常的小，不能快速启动电堆。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种氢空开放自吸式电堆加湿装置，其可以将气态水吹送到干燥电堆中以使电堆快速启动，并在电堆运行过程中进行加湿。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种氢空开放自吸式电堆加湿装置，包括储液罐，储液罐上设有液体进口和固定于储液罐上的气体管道，所述气体管道内设有吸水材料脱脂棉、醋酸纤维或无纺布，其下端设有支撑台，上端封闭，优选为顶盖封闭；所述气体管道伸出储液罐的管壁上设有气体进口和气体出口，位于储液罐内的部分设有气体压力平衡口；所述支撑台上设有液体通孔。

所述气体压力平衡口的个数为1-4个。

所述气体管路上的气体进口的位置低于气体出口的位置。

所述气体管路下端的支撑台与储液罐的底部之间形成液体通道。

本实用新型氢空开放自吸式电堆加湿装置包括固定于储液罐上的气体管道，该气体管道内设有吸水材料脱脂棉、醋酸纤维或无纺布，利用这些材料的自吸特点将水吸到一定高度并保持一定的体积，然后利用通气时的压力差将水吹送到电堆中，给电堆进行水加湿，达到快速加湿Nafion膜的目的。当该体积的水被吹走后，在电堆的运行过程中还可以利用吸水材料的吸水特性继续将一定量的水从储水容器中提升到气体管路中，以满足电堆的加湿需求。所述加湿装置的气体管路上还设置有气体压力平衡口，其可以保证气体管路内水不会从气体出口和气体进口流出或喷出气体管路。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

参照图1，本实用新型一种氢空开放自吸式电堆加湿装置，包括储液罐8，储液罐8上设有液体进口4和固定于储液罐8上的气体管道9，所述气体管道9内设有吸水材料1，其下端设有支撑台6，上端封闭，最好选用顶盖10密封，支撑台6与储液罐8的底部之间形成液体通道。所述气体管道9伸出储液罐8的管壁上设有气体进口3和气体出口2，位于储液罐8内的部分设有气体压力平衡口5；所述支撑台6上设有液体通孔7。所述气体压力平衡口5的个数为1-4个。气体管路9上的气体进口4的位置低于气体出口2的位置。

使用时将水从液体进口4注入到储液罐8中，水的液面高度低于气体管道9的气体压力平衡口5的位置，水从液体通孔7进入气体管道9，气体管道9内放置的吸水材料吸收水，可以湿润流过气体管道9的气体。