[发明专利]一种燃料电池加湿器

说明书

技术领域

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种燃料电池加湿器。

背景技术

燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，包括碱性燃料电池，质子交换膜燃料电池，磷酸燃料电池，熔融碳酸燃料电池及固态氧燃料电池，其中，质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于其工作温度低，启动快，能量密度高，寿命长等优点在便携式电脑、机动车电源及小型发电系统领域具有广阔的应用前景。

上述质子交换膜燃料电池，在其工作过程中，需要采用物理方式对新进入的空气进行加湿，即利用交换隔膜的亲水性，使交换隔膜两面通过的干、含水流体的湿度、温度达到平衡。现有技术中，由于所述交换隔膜非常薄，当压力过大时，往往会造成交换隔膜的破损；但当压力过小时，加湿效果又不够理想且加湿装置的应用有局限性。例如，中国知识产权局于2008年1月2日公开了一种用于燃料电池的隔膜加湿器，其公开号为CN101098021，该用于燃料电池的隔膜加湿器，包括：具有至少一个形成于其中的基本上线性的流槽的基本上平坦的第一板，所述第一板的流槽适用于促进第一气体通过其流动；具有至少一个形成于其中的基本上线性的流槽的基本上平坦的第二板，所述第二板的流槽适用于促进第二气体通过其流动，其中所述第一板的流槽基本上垂直于所述第二板的流槽；设置在所述第一板和所述第二板之间的扩散介质，所述扩散介质适合于允许水蒸气通过其传输；以及设置在所述第一板和所述第二板之间的隔膜，所述隔膜适合于允许水蒸气通过其传输，其中在第一气体中的水蒸气通过所述扩散介质和所述隔膜传输到第二气体。该加湿器最小化了加湿器中的压力降，从而保证交换隔膜的使用寿命，但其加湿效果并不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种可在加湿过程中具有较大气体压力差，保证交换隔膜加湿效果的燃料电池加湿器。

本发明公开了一种燃料电池加湿器，包括干气体板(11)、含水流体板(12)及位于所述干气体板(11)和含水流体板(12)之间的交换隔膜(20)，还包括两支撑结构(31、32)，所述支撑结构(31、32)分别设置并相互抵靠在所述交换隔膜(20)的两侧。

本发明所公开的燃料电池加湿器，利用一种具有孔的支撑结构既解决了燃料电池中当空气压力过大容易造成交换隔膜破损的问题，又解决了现有技术中交换通道结构复杂，不易加工的问题，在保证良好的加湿效果的基础上，可节省燃料电池的制造成本，增加燃料电池的使用寿命。

附图说明

图1为本发明燃料电池加湿器各部件之间位置关系示意图；

图2为本发明燃料电池加湿器使用时的结构示意图。

图3为本发明燃料电池加湿器多组电池单元串联的结构示意图；

图4为本发明燃料电池加湿器支撑结构受力示意图；

图5为图4中所示A部的局部放大图；

图6为图4中所述的支撑结构的孔径与受力情况示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种燃料电池加湿器，包括干气体板11、含水流体板12及位于所述干气体板11和含水流体板12之间的交换隔膜20，所述交换隔膜20具有亲水性；其特征在于：还包括两支撑结构31、32，所述支撑结构31、32分别设置并相互抵靠在所述交换隔膜20的两侧。本领域技术人员可以理解，所述交换隔膜20较薄，无法承受较大的空气压力，所述支撑结构31、32对所述交换隔膜20具有支撑作用，当加湿器内通过的空气压力较大时，两支撑结构31、32在所述交换隔膜20的两侧相互作用，保证了所述交换隔膜20在较大压力下不破损，从而保证了该燃料电池加湿器的使用寿命。