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提高燃料电池寿命的氮气吹扫装置的制作方法
作者:金宝搏

  本实用新型涉及燃料电池领域,具体为一种提高燃料电池寿命的氮气吹扫 装置。

  技术背景燃料电池是一种将燃料与氧化剂中的化学能通过电极上的电催化反应直接 转化为电能的发电装置。它不受卡诺循环的限制,可以高效地将化学能转化为电能。质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,简称PEMFC)由于具有低温启动,结构简单、操作方便等特点,是最有用希望应用于未来电 动汽车的动力源。燃料电池使用过程中(特别是燃料电池电动车),并不是一直在运行,而是 存在着频繁的启动和停车过程。由于在停车过程中,大气中的空气会逐渐渗入 到电池阳极中,阳极腔中会充满空气。启动过程中在阳极一侧的氢气与空气混 合会发生反应,对电池结构和材料产生一定的腐蚀和破坏,影响燃料电池的寿 命。当再次停车时,空气又再次进入阳极腔与氢气混合发生反应。这样周而复 始的反复操作,对电池的寿命影响极大,因此如何避免阳极腔中氢气与空气的 接触,是燃料电池启动和停车对寿命的影响的关键问题。针对上述现有技术中 所存在的问题,研究设计一种新型的提高燃料电池寿命的装置,从而克服现有 技术中所存在的问题是十分必要的。 发明内容鉴于上述现有技术中所存在的问题,本实用新型的目的是研究设计一种新 型的提高燃料电池寿命的氮气吹扫装置,本实用新型是通过在燃料电池启动和 停车过程中进行氮气吹扫,从而解决在启停过程中在阳极一侧氢气与空气混合 会发生反应,对电池结构和材料产生一定的腐蚀和破坏,影响燃料电池寿命的 问题。本实用新型所述的提高燃料电池寿命的氮气吹扫装置,是在燃料电池上 加装氮气吹扫装置。其结构在于氮气吹扫装置是由氮气龟磁阀和装有氮气的瓶 体所组成。瓶体的出口经氮气电磁阀连接到燃料电池的阳极进气口 。本实用新型的具体工作过程是在燃料电池启动前,首先给氮气电磁阀通电, 把氮气送往燃料电池的阳极腔,把阳极腔中渗入的空气排出,时间为3—20秒。 然后氮气电磁阀断电,给工作电磁阀通电,把空气(或氧气)和氢气分别送往 燃料电池的阴极与阳极,燃料电池开始工作。当燃料电池工作结束时,工作电 磁阀断电,氮气电磁阀通电,把氮气送往燃料电池的阳极腔,把阳极腔中的氢气排出,时间为3—20秒。本实用新型所用的氮气也可以使用其它的惰性气体。本实用新型所述的提高燃料电池寿命的氮气吹扫装置,是在燃料电池启动 和停车过程中进行氮气吹扫,消除残留在燃料电池阳极腔中的氢气与氧气反应 对电池寿命的影响,提高燃料电池寿命,。本实用新型具有结构新颖、方法简单、经济实用、延长燃料电池的使用寿 命等优点,具有积极的社会效益和显著的经济效益。

  本实用新型共有一张附图,其中附图1提高燃料电池寿命的氮气吹扫装置结构框图图中1、燃料电池2、工作电磁阀3、氮气电磁阀4、氮气瓶体5、氢气瓶体具体实施方式

  本实用新型的具体实施例如附图所示,是在燃料电池1上加装氮气吹扫装置。氮气吹扫装置是由氮气电磁阀3和装有氮气的瓶体4所组成。瓶体4的出 口经氮气电磁阀3连接到燃料电池1的阳极进气口。当燃料电池1启动前,首先给氮气电磁阀3通电,氮气瓶体4中的氮气送 往燃料电池l的阳极腔,把阳极腔中的空气排出,时间为15秒。氮气电磁阀3 断电,给工作电磁阀2通电,把空气和氢气瓶体5中的氢气分别送往燃料电池l 的阴极与阳极,燃料电池l开始工作。当燃料电池l工作停止时,工作电磁阀 2断电,氮气电磁阀3通电,氮气瓶体4中的氮气送往燃料电池1的阳极腔,把 阳极腔中的氢气排出,时间为15秒。通过本实用新型所述的氮气吹扫装置,能够排出燃料电池启动前和停止时, 电池阳极腔里渗入的空气和残留的氢气,有效避免阳极腔中氢气和空气混合发 生反应,从而有效提高燃料电池的启停寿命,也就是说提高了燃料电池的寿命。

  权利要求1、一种提高燃料电池寿命的氮气吹扫装置,是在燃料电池(1)上加装氮气吹扫装置;其特征在于氮气吹扫装置是由氮气电磁阀(3)和装有氮气的瓶体(4)所组成;瓶体(4)的出口经氮气电磁阀(3)连接到燃料电池(1)的阳极进气口。

  2、 根据权利要求1所述的提高燃料电池寿命的氮气吹扫装置,其特征在于 所用的氮气也可以使用其它的惰性气体。

  专利摘要本实用新型所述的提高燃料电池寿命的氮气吹扫装置,是在燃料电池上加装氮气吹扫装置。其结构在于氮气吹扫装置是由氮气电磁阀和装有氮气的瓶体所组成。瓶体的出口经氮气电磁阀连接到燃料电池的阳极进气口。氮气吹扫装置在燃料电池启动前,把阳极腔中渗入的空气排出;在燃料电池工作停止时,把阳极腔中残留的氢气排出。有效防止了阳极腔中氢气与空气接触反应,从而提高了电池的使用寿命。本实用新型具有结构新颖方法简单、经济实用等特点,故属于一种集经济性与实用性为一体的新型提高燃料电池寿命的氮气吹扫装置。

  发明者侯中军, 徐洪峰, 明平文, 燕希强, 臧振明, 衣宝廉 申请人:新源动力股份有限公司


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