[实用新型]风冷常压开放电堆多叠层单堆结构

说明书

本实用新型涉及一种风冷常压开放电堆多叠层单堆结构，所述多叠层单堆结构由两个或两个以上的电池通过单堆集连装置连接构成；所有电池共用一套供氢系统；所述单堆集连装置包括若干取电绝缘板，所有取电绝缘板依次排列，相邻两个取电绝缘板之间交替叠合有若干MEA组件与双极板，且在相邻两个取电绝缘板之间还设置有电池壳，电池壳罩在MEA组件与双极板上，并抵在相邻两个取电绝缘板上，所述取电绝缘板两端由上之下分别设置有若干螺杆固定孔，若干螺杆一一对应穿过所有取电绝缘板上的螺杆固定孔，夹紧固定所有取电绝缘板，所述取电绝缘板为双侧覆铜板；相邻两个取电绝缘板与相邻两个取电绝缘板之间的MEA组件、双极板以及电池壳，共同构成所述电池。

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池，具体涉及一种风冷常压开放电堆多叠层单堆结构。

背景技术

质子交换膜氢燃料电池（PEMFC）是研究最多应用最广的燃料电池，以高分子质子交换膜为电解质，以铂催化剂为电极组成质子交换膜燃料电池；当氢燃料电池正极、外电路负载、氢燃料电池负极形成回路时。阳极侧氢气在催化剂（pt）作用下，氢气转化成氢质子，并与水结合形成水合质子，阴极侧的氧（空气中的氧气）在催化剂（pt）作用下形成氧离子，在阴阳极电位差作用下，水合氢质子定向从阳极迁徙到阴极，与阴极形成的氧离子结合生成水，同时，部分水在渗透压的作用下进入阳极流道，外电路形成电流。从而将反应气蕴含的化学能直接转换为电能。

燃料电池被誉为高效清洁发电装置，常见的电堆结构有常压开放风冷电堆和高压水冷封闭电堆，常压开放风冷电堆一般几十瓦到几千瓦之间，高压水冷封闭电堆一般几千瓦到几百千瓦之间；电堆的输出电压和电流是表征电堆特性的最关键参数。从燃料电池发电原理来看，常压开放风冷电堆单电池输出电压一般在0.4V～0.8V之间，额定电压一般设置在0.6V附近；其电流输出一般300mA/cm2～1000mA/cm2之间；高压水冷封闭电堆单电池额定输出电压一般在0.5V～0.85V之间，额定电压一般设置在0.7V附近；其电流输出一般500mA/cm2～2000mA/cm2之间；电堆额定输出电压由单电池数量决定，电堆额定输出电流由电池活性面积决定。为了满足不同电压等级和不同电流等级的负载需求，一般情况下通过改变单电池的活性面积和改变单电池集连数量来实现，也可以通过电堆的集连技术来满足不同负载的需求。

实用新型内容

本实用新型提出一种风冷常压开放电堆多叠层单堆结构。

本实用新型的技术方案：

一种风冷常压开放电堆多叠层单堆结构，所述多叠层单堆结构由两个或两个以上的电堆通过单堆集连装置连接构成；所述电堆为质子交换膜燃料电池电堆；所有电堆共用一套供氢系统；

所述单堆集连装置包括若干取电绝缘板，所有取电绝缘板依次排列，相邻两个取电绝缘板之间交替叠合有若干MEA组件与双极板，且在相邻两个取电绝缘板之间还设置有电堆壳，电堆壳罩在MEA组件与双极板上，并抵在相邻两个取电绝缘板上，所述取电绝缘板两端由上之下分别设置有若干螺杆固定孔，若干螺杆一一对应穿过所有取电绝缘板上的螺杆固定孔，夹紧固定所有取电绝缘板，所述取电绝缘板为双侧覆铜板。

相邻两个取电绝缘板与相邻两个取电绝缘板之间的MEA组件、双极板以及电堆壳，共同构成所述电堆。

所有取电绝缘板上下两端分别开孔，孔连通电堆内腔；最前和最后两个取电绝缘板上孔上分别安装有接口，任意两个接口通过管道连接所述供氢系统。

所述多叠层单堆结构一侧安装有风冷装置，所述风冷装置由若干风扇组成阵列并连接构成。

所有电堆之间串联或并联连接。

最前和最后两个取电绝缘板均为单侧覆铜板，其与相邻取电绝缘板相对侧覆铜。