[发明专利]一种具有测试功能的燃料电池组

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池，具体是涉及一种具有测试功能的燃料电池组。

背景技术

燃料电池是一种将燃料与氧化剂直接转化为电能及反应产物的发电装置。由于燃料电池具有能量转化效率高、发电效率高、负荷响应快，运行质量高、过负载能力强等优点，具有广阔的发展前景。

典型的燃料电池包括：作为内部核心部件的膜电极，膜电极由一层离子交换膜和两片夹设该离子交换膜的可导电材料(如碳纸)组成；两块分别放置在膜电极两侧的导流电极板(如石墨板)，每块导流电极板在与膜电极接触的表面形成有至少一条导流槽；燃料导流通道，与其中一个导流电极板上的导流槽相连通；以及氧化剂气体导流通道，与另一个导流电极板上的导流槽相连通。

在上述这种结构的燃料电池中，两个导流槽分别将燃料和氧化剂气体导入膜电极两边的阳极区和阴极区，在膜电极的阳极端，燃料可以通过渗透穿过碳纸，并发生电化学反应失去电子，形成正离子，正离子可通过迁移穿过离子交换膜。到达膜电极的阴极端；在膜电极的阴极端，氧化剂气体通过渗透穿过碳纸，并发生电化学反应得到电子，形成负离子。从阳极端端迁移过来的正离子与在阴极端形成的阴离子发生反应，形成反应产物。膜电极的两侧可用导电物体将发生电化学反应过程中产生的电子通过外电路引出，从而构成燃料电池的电流回路。

在上述典型燃料电池的结构基础上，现有技术公开了多种由数个相互独立的模块化燃料电池并联或串联的组合结构，使其具备结构紧凑、噪音低、以及功率大等优点。但是，这些模块化燃料电池组合结构无法在同一测试环境下对分别安装在数个燃料电池上的不同种膜电极、导流电极板等关键材料进行测试研究。

发明内容

为了解决上述模块化燃料电池组合结构无法在同一测试环境下对不同种膜电极、导流电极板等关键材料进行测试研究的问题，本发明的目的在于提供一种具有测试功能的燃料电池组。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种具有测试功能的燃料电池组，具有这样的特征，包括：阳极端板，阳极端板的内侧壁铺设有阳极绝缘板；与阳极端板相平行的阴极端板，阴极端板的内侧壁铺设有阴极绝缘板；至少两个相互独立的燃料电池，每个燃料电池均夹设在阳极绝缘板和阴极绝缘板之间；以及若干个紧固连接阳极端板和阴极端板的紧固组件；其中，每个燃料电池包含：与阳极绝缘板相平行的离子交换膜，依次叠放在离子交换膜阳极侧的阳极密封片、阳极石墨板、正电极板，以及依次叠放在离子交换膜阴极侧的阴极密封片、阴极石墨板、负电极板；阳极石墨板的侧壁面设置有氧气流道槽，阳极密封片嵌设有覆盖在氧气流道槽表面的第一碳布；阴极石墨板的侧壁面设置有氢气流道槽，阴极密封片嵌设有覆盖在氢气流道槽表面的第二碳布；每个氧气流道槽均对应有两个氧气过渡接头组件，且每个氢气流道槽对应有两个氢气过渡接头组件。

进一步地，在本发明提供的燃料电池组中，还可以具有这样的特征：氧气流道槽的两端分别设有贯穿阳极石墨板的第一通孔；阳极石墨板在靠近每个第一通孔的位置均对应设置有第二通孔，并且，第一通孔和第二通孔相平行；阳极石墨板的另一侧壁面设有连通第一通孔和相对应的第二通孔的过渡槽，并且，阳极石墨板在过渡槽的外围环设有一密封圈。

进一步地，在本发明提供的燃料电池组中，还可以具有这样的特征：阳极石墨板的侧壁面在氧气流道槽的外围环设有一圈密封圈。

进一步地，在本发明提供的燃料电池组中，还可以具有这样的特征：氧气过渡接头组件依次贯穿阴极端板、阴极绝缘板、负电极板、阴极石墨板、阴极密封片、离子交换膜、以及阳极密封片后与相对应的第二通孔相连通。

进一步地，在本发明提供的燃料电池组中，还可以具有这样的特征：氢气流道槽的两端分别设有贯穿阴极石墨板的第三通孔；每个氢气过渡接头组件依次贯穿阴极端板、阴极绝缘板、负电极板后与相对应的第三通孔相连通。

进一步地，在本发明提供的燃料电池组中，还可以具有这样的特征：阴极石墨板的侧壁面在氢气流道槽的外围环设有一圈密封圈。

进一步地，在本发明提供的燃料电池组中，还可以具有这样的特征：阳极端板和阴极端板均设有加热棒。

进一步地，在本发明提供的燃料电池组中，还可以具有这样的特征：阳极石墨板和阴极石墨板均设有热电偶。

进一步地，在本发明提供的燃料电池组中，还可以具有这样的特征：氧气流道槽和氢气流道槽均为三列并行流道槽。

进一步地，在本发明提供的燃料电池组中，还可以具有这样的特征：紧固组件包含：贯穿阳极端板和阴极端板的螺栓，与螺栓相旋合的螺母。

本发明在上述基础上具有的积极效果是：