本發(fā)明涉及燃料電池領(lǐng)域，具體涉及一種燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

1、燃料電池在運(yùn)行時(shí)，特別是在高功率運(yùn)行時(shí)，燃料電池的內(nèi)部會反應(yīng)生成水，生成的水會在燃料電池內(nèi)部冷凝形成液態(tài)水，如果液態(tài)水未能及時(shí)從流道排出就會產(chǎn)生水淹情況，影響燃料電池的正常運(yùn)行。為了獲取液態(tài)水的生成和排出情況，以對燃料電池進(jìn)行分析和優(yōu)化，相關(guān)技術(shù)中將燃料電池的端板設(shè)置為透明或鏤空的可視化結(jié)構(gòu)，以對燃料電池內(nèi)部進(jìn)行觀察，但是相關(guān)技術(shù)只能夠觀察獲取燃料電池正常運(yùn)行時(shí)的情況，無法對燃料電池進(jìn)行充分的實(shí)驗(yàn)和觀察。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

2、為此，本發(fā)明的實(shí)施例提出一種燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置。

3、本發(fā)明實(shí)施例的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置包括：

4、第一端板和控溫組件，所述第一端板設(shè)有觀察窗，所述控溫組件設(shè)于所述第一端板，且所述控溫組件為至少兩個，所述控溫組件用于產(chǎn)生一定溫度，且所述控溫組件產(chǎn)生的溫度可調(diào)。

5、本發(fā)明實(shí)施例的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置在第一端板設(shè)置至少兩個控溫組件，通過調(diào)節(jié)控溫組件產(chǎn)生的溫度能夠使燃料電池內(nèi)部形成多種溫度分布情況，在不同的溫度分布情況下，通過觀察窗觀察燃料電池內(nèi)部液態(tài)水的生成和排出情況，從而能夠?qū)θ剂想姵剡M(jìn)行充分的實(shí)驗(yàn)和觀察。

6、在一些實(shí)施例中，所述第一端板用于連接第一流場板，且所述觀察窗與所述第一流場板相對設(shè)置，所述第一流場板具有反應(yīng)介質(zhì)入口端和反應(yīng)介質(zhì)出口端，所述第一端板與所述反應(yīng)介質(zhì)入口端相對設(shè)置的部分設(shè)有對應(yīng)的至少兩個所述控溫組件，所述第一端板與所述反應(yīng)介質(zhì)出口端相對設(shè)置的部分設(shè)有對應(yīng)的至少兩個所述控溫組件。

7、在一些實(shí)施例中，所述觀察窗為至少兩個，且所述觀察窗與所述控溫組件一一對應(yīng)設(shè)置。

8、在一些實(shí)施例中，所述控溫組件設(shè)于對應(yīng)的所述觀察窗內(nèi)，所述控溫組件至少位于所述觀察窗的觀察路徑上的部分設(shè)置為透明。

9、在一些實(shí)施例中，所述控溫組件包括介質(zhì)容器和溫度傳感器，所述介質(zhì)容器用于供入具有一定溫度且無色透明的溫度介質(zhì)，所述介質(zhì)容器至少位于所述觀察窗的觀察路徑上的部分設(shè)置為透明，所述溫度傳感器設(shè)于所述介質(zhì)容器，以獲取所述介質(zhì)容器的溫度。

10、在一些實(shí)施例中，所述燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置還包括第一密封件，所述介質(zhì)容器的側(cè)壁面設(shè)有沿其周向延伸的環(huán)形凸臺，所述觀察窗的側(cè)壁面設(shè)有沿其周向延伸的環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凸臺嵌設(shè)在所述環(huán)形凹槽內(nèi)，所述第一密封件設(shè)在所述環(huán)形凸臺與所述環(huán)形凹槽之間，并為沿所述環(huán)形凸臺的周向延伸的環(huán)形。

11、在一些實(shí)施例中，所述第一端板設(shè)有用于嵌設(shè)第一流場板的嵌槽，所述觀察窗與所述嵌槽連通，所述第一端板還設(shè)有連通的第一反應(yīng)介質(zhì)入口和第一分流道，以及設(shè)有連通的第一反應(yīng)介質(zhì)出口和第一匯流道，所述第一分流道和所述第一匯流道均設(shè)于所述嵌槽的槽壁面，用于使所述第一流場板的多個第一流道連通在所述第一分流道和所述第一匯流道之間。

12、在一些實(shí)施例中，所述燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置還包括第二密封件，所述第二密封件為環(huán)形，并設(shè)在所述嵌槽內(nèi)，用于連接在所述第一端板和所述第一流場板之間，并環(huán)繞在所述第一分流道、所述第一匯流道和所述第一流道的外周。

13、在一些實(shí)施例中，所述燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置還包括第一絕緣板、第一流場板、膜電極、第二流場板、集流板、第二絕緣板和第二端板，所述第一絕緣板、所述第一端板、所述第一流場板、所述膜電極、所述第二流場板、所述集流板、所述第二絕緣板和所述第二端板依次設(shè)置，所述第一絕緣板設(shè)有與所述觀察窗對應(yīng)設(shè)置的觀察口，所述第一端板具有第一極柱，所述第一流場板具有第二極柱，所述第二極柱與所述第一極柱疊置，所述集流板具有第三極柱。

14、在一些實(shí)施例中，所述第二流場板設(shè)有依次連通的第二反應(yīng)介質(zhì)入口、第二分流道、多個第二流道、第二匯流道和第二反應(yīng)介質(zhì)出口，多個所述第二流道設(shè)在所述第二流場板的端面，并與所述膜電極相對設(shè)置。

技術(shù)特征：

1.一種燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：第一端板(1)和控溫組件(2)，所述第一端板(1)設(shè)有觀察窗(11)，所述控溫組件(2)設(shè)于所述第一端板(1)，且所述控溫組件(2)為至少兩個，所述控溫組件(2)用于產(chǎn)生一定溫度，且所述控溫組件(2)產(chǎn)生的溫度可調(diào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一端板(1)用于連接第一流場板(3)，且所述觀察窗(11)與所述第一流場板(3)相對設(shè)置，所述第一流場板(3)具有反應(yīng)介質(zhì)入口端和反應(yīng)介質(zhì)出口端，所述第一端板(1)與所述反應(yīng)介質(zhì)入口端相對設(shè)置的部分設(shè)有對應(yīng)的至少兩個所述控溫組件(2)，所述第一端板(1)與所述反應(yīng)介質(zhì)出口端相對設(shè)置的部分設(shè)有對應(yīng)的至少兩個所述控溫組件(2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述觀察窗(11)為至少兩個，且所述觀察窗(11)與所述控溫組件(2)一一對應(yīng)設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述控溫組件(2)設(shè)于對應(yīng)的所述觀察窗(11)內(nèi)，所述控溫組件(2)至少位于所述觀察窗(11)的觀察路徑上的部分設(shè)置為透明。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述控溫組件(2)包括介質(zhì)容器(21)和溫度傳感器，所述介質(zhì)容器(21)用于供入具有一定溫度且無色透明的溫度介質(zhì)，所述介質(zhì)容器(21)至少位于所述觀察窗(11)的觀察路徑上的部分設(shè)置為透明，所述溫度傳感器設(shè)于所述介質(zhì)容器(21)，以獲取所述介質(zhì)容器(21)的溫度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括第一密封件(4)，所述介質(zhì)容器(21)的側(cè)壁面設(shè)有沿其周向延伸的環(huán)形凸臺(22)，所述觀察窗(11)的側(cè)壁面設(shè)有沿其周向延伸的環(huán)形凹槽(12)，所述環(huán)形凸臺(22)嵌設(shè)在所述環(huán)形凹槽(12)內(nèi)，所述第一密封件(4)設(shè)在所述環(huán)形凸臺(22)與所述環(huán)形凹槽(12)之間，并為沿所述環(huán)形凸臺(22)的周向延伸的環(huán)形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一端板(1)設(shè)有用于嵌設(shè)第一流場板(3)的嵌槽(13)，所述觀察窗(11)與所述嵌槽(13)連通，所述第一端板(1)還設(shè)有連通的第一反應(yīng)介質(zhì)入口(14)和第一分流道(15)，以及設(shè)有連通的第一反應(yīng)介質(zhì)出口(16)和第一匯流道(17)，所述第一分流道(15)和所述第一匯流道(17)均設(shè)于所述嵌槽(13)的槽壁面，用于使所述第一流場板(3)的多個第一流道(31)連通在所述第一分流道(15)和所述第一匯流道(17)之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括第二密封件(5)，所述第二密封件(5)為環(huán)形，并設(shè)在所述嵌槽(13)內(nèi)，用于連接在所述第一端板(1)和所述第一流場板(3)之間，并環(huán)繞在所述第一分流道(15)、所述第一匯流道(17)和所述第一流道(31)的外周。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括第一絕緣板(6)、第一流場板(3)、膜電極(7)、第二流場板(8)、集流板(9)、第二絕緣板(10)和第二端板(20)，所述第一絕緣板(6)、所述第一端板(1)、所述第一流場板(3)、所述膜電極(7)、所述第二流場板(8)、所述集流板(9)、所述第二絕緣板(10)和所述第二端板(20)依次設(shè)置，所述第一絕緣板(6)設(shè)有與所述觀察窗(11)對應(yīng)設(shè)置的觀察口(61)，所述第一端板(1)具有第一極柱(18)，所述第一流場板(3)具有第二極柱(32)，所述第二極柱(32)與所述第一極柱(18)疊置，所述集流板(9)具有第三極柱(91)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第二流場板(8)設(shè)有依次連通的第二反應(yīng)介質(zhì)入口(81)、第二分流道、多個第二流道(82)、第二匯流道和第二反應(yīng)介質(zhì)出口(83)，多個所述第二流道(82)設(shè)在所述第二流場板(8)的端面，并與所述膜電極(7)相對設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置，所述燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置包括第一端板和控溫組件，所述第一端板設(shè)有觀察窗，所述控溫組件設(shè)于所述第一端板，且所述控溫組件為至少兩個，所述控溫組件用于產(chǎn)生一定溫度，且所述控溫組件產(chǎn)生的溫度可調(diào)。本發(fā)明的燃料電池實(shí)驗(yàn)裝置在第一端板設(shè)置至少兩個控溫組件，通過調(diào)節(jié)控溫組件產(chǎn)生的溫度能夠使燃料電池內(nèi)部形成多種溫度分布情況，在不同的溫度分布情況下，通過觀察窗觀察燃料電池內(nèi)部液態(tài)水的生成和排出情況，從而能夠?qū)θ剂想姵剡M(jìn)行充分的實(shí)驗(yàn)和觀察。

技術(shù)研發(fā)人員：張智博,陸維,宋耀穎,池燕妮,孫穎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國家電投集團(tuán)氫能科技發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9