[实用新型]一种降低燃料电池尾气氢浓度的装置及车辆

说明书

本实用新型提供了一种降低燃料电池尾气氢浓度的装置及车辆，涉及车辆领域。降低燃料电池尾气氢浓度的装置包括壳体，壳体上设有空气通道、氢气通道和混合气出口，壳体内设有容纳腔，容纳腔内装有溶解液，容纳腔与混合气出口之间设有吸附层。空气通道的一端与燃料电池堆的空气出口相连，另一端与容纳腔相连，氢气通道的一端与燃料电池堆的氢气出口相连，另一端与容纳腔相连。其中，从氢气出口排出的氢气和从空气出口排出的空气在容纳腔中混合并经过溶解液溶解后，依次通过吸附层和混合气出口排出。本实用新型同时采用与空气混合、通过溶解液溶解和吸附层吸附等方式，可以将氢气浓度降低到安全限值内，降低了因氢气浓度超标而导致爆炸的风险。

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，特别是涉及一种降低燃料电池尾气氢浓度的装置及车辆。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种直接利用氢能发电的装置，PEMFC把贮存在氢燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能，能量转化效率高；PEMFC环境友好，唯一排放物是水。因此，燃料电池技术被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电技术。

就目前的PEMFC技术而言，氢气的利用率难以达到100％，未参加反应的氢气随尾气被排放掉，氢气的排放会造成多方面不利的影响。首先，在通风条件不好的室内场所，氢气的富集极易引起爆炸；其次，排放的氢气进入大气平流层后会对臭氧层造成破坏，威胁人类的生存和健康。除此之外，氢气还是环境中许多微生物的营养物质，过多的氢气可能对微生物圈造成无法预见的影响。如果能降低PEMFC排出的尾氢浓度，将会避免上述危害的发生。

现有技术中大多数燃料电池都有对尾排进行控制的措施，以降低尾排中氢气的浓度，但是由于大多数采用的是贵金属催化剂，其经济性低。其次，现阶段PEMFC大多采用氢空混排的方式降低尾气出口的氢气浓度，如果催化氧化不彻底，又没有空气稀释，会很容易超出检测标准要求的低于2PPM的要求，导致车辆局部氢浓度超过安全限值。且现有技术中的降低尾气浓度的装置的结构较复杂，对气体压力控制难度较大。

实用新型内容

本实用新型第一方面的目的是要提供一种降低燃料电池尾气氢浓度的装置，解决现有技术中尾气中氢气浓度超过安全限值的问题。

本实用新型第一方面的进一步的目的是要提高降低燃料电池尾气氢浓度的装置的安全性。

本实用新型第二方面的目的是要提供一种车辆。

根据本实用新型第一方面的目的，本实用新型提供了一种降低燃料电池尾气氢浓度的装置，包括：

壳体，所述壳体上设有空气通道、氢气通道和混合气出口，所述壳体内设有容纳腔，所述容纳腔内装有溶解液，所述容纳腔与所述混合气出口之间设有吸附层；

所述空气通道的一端与燃料电池堆的空气出口相连，另一端与所述容纳腔相连；

所述氢气通道的一端与所述燃料电池堆的氢气出口相连，另一端与所述容纳腔相连；

其中，从所述氢气出口排出的氢气和从所述空气出口排出的空气在所述容纳腔中混合并经过所述溶解液溶解后，依次通过所述吸附层和所述混合气出口排出。

可选地，所述吸附层包括吸附载体和吸附材料；

所述吸附载体为圆柱蜂窝状结构或多孔网状结构，所述吸附材料均匀布置在所述吸附载体上。

可选地，所述壳体上还设有排液口，所述排液口与所述容纳腔连接；

在所述排液口处还设有排液电磁阀，所述排液电磁阀用于在所述溶解液使用时间超过第一预设时间阈值时开启以排出部分所述溶解液。

可选地，所述溶解液为液态水。

可选地，所述壳体的顶部还设有安全阀，所述安全阀用于在所述壳体内的压力大于预设压力阈值时开启以对所述壳体内部的气体进行泄压。