CN204497323U - 循环式燃料电池系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种循环式燃料电池系统，它包括：燃料电池组，所述氢气混合装置与所述阳极入口相连接且与所述阳极出口相连通；氢气瓶组，所述氢气瓶组与所述氢气混合装置相连通；氧气混合装置，所述氧气混合装置与所述阴极入口相连接；氧气瓶组，所述氧气瓶组与所述氧气混合装置相连通；冷却系统；气液分离器，所述气液分离器与所述阴极出口相连接并与所述氧气混合装置相连通。一方面将氢气混合装置与阳极出口相连通，使得经阳极出口流出的氢气能够循环使用；另一方面将气液分离器与阴极出口相连接，使得气液分离后的氧气能够循环使用，这样极大提高改了氢气、氧气的利用率，从而降低了气体的使用成本。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池领域，涉及一种燃料电池，具体涉及一种循环式燃料电池系统。
背景技术
燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置；将燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。质子交换膜燃料电池(ProtonExchange Membrane Fuel Cell)是一种燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置，其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为传递H+的介质，只允许H+通过；工作时相当于一直流电源，阳极即电源负极，阴极即电源正极。
燃料电池的反应式为：阳极2H2→4H++4e-；阴极O2+4H++4e-→2H2O；整体2H2+O2→2H2O+能量。由于燃料电池在阴极上会形成水份，因此未参与反应的氧气在导出时会带有高温的水蒸气，现有的燃料电池系统虽然具有热交换系统，但是未能实现对未参与反应氧气的循环利用，这样无形中增加了成本。
发明内容
本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种循环式燃料电池系统。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种循环式燃料电池系统，它包括：
燃料电池组，所述燃料电池组包括电堆、对应设置在所述电堆两侧的阳极和阴极，所述电堆具有电堆出口和电堆入口，所述阳极具有阳极出口和阳极入口，所述阴极具有阴极出口和阴极入口；
氢气混合装置，所述氢气混合装置与所述阳极入口相连接且与所述阳极出口相连通；
氢气瓶组，所述氢气瓶组与所述氢气混合装置相连通；
氧气混合装置，所述氧气混合装置与所述阴极入口相连接；
氧气瓶组，所述氧气瓶组与所述氧气混合装置相连通；
冷却系统，所述冷却系统具有与所述电堆出口相连接的热媒入口以及与所述电堆入口相连接的热媒出口；
气液分离器，所述气液分离器与所述阴极出口相连接并与所述氧气混合装置相连通。
优化地，它还包括与所述气液分离器相连通的热交换器以及与所述热交换器相连通的水箱。
优化地，所述氧气混合装置与所述阴极入口之间安装有质子膜过滤器。
进一步地，所述气液分离器和所述氧气混合装置之间连通有压缩机。
优化地，所述氢气混合装置与所述阳极入口之间安装有压缩泵。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型循环式燃料电池系统，一方面将氢气混合装置与阳极出口相连通，使得经阳极出口流出的氢气能够循环使用；另一方面将气液分离器与阴极出口相连接，使得气液分离后的氧气能够循环使用，这样极大地提高了氢气、氧气的利用率，从而降低了气体的使用成本。
附图说明
附图1为本实用新型循环式燃料电池系统的结构示意图；
其中，1、燃料电池组；2、氢气瓶组；3、氢气混合装置；4、压缩泵；5、氧气瓶组；6、氧气混合装置；7、质子膜过滤器；8、压缩机；11、阳极；12、电堆；13、阴极；14、冷却系统；15、气液分离器；16、热交换器；17、水箱。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型优选实施方案进行详细说明：
如图1所示的循环式燃料电池系统，它主要包括燃料电池组1、氢气瓶组2、氢气混合装置3、氧气瓶组5、氧气混合装置6以及气液分离器15等部件。
其中，燃料电池组1包括电堆12、阳极11和阴极13，阳极11和阴极13对应设置在电堆12的两侧；电堆12具有电堆出口和电堆入口，阳极11具有阳极出口和阳极入口，阴极13具有阴极出口和阴极入口。氢气混合装置3与阳极11的阳极入口相连接，并且通过其它管道与阳极11的阳极出口相连通，从而将阳极11内未反应的氢气再传导至氢气混合装置3内，实现氢气的循环使用。氢气瓶组2由多个氢气瓶连接而成，它与氢气混合装置3相连通，用于向其输送氢气。氧气混合装置6与阴极13的阴极入口相连接，氧气瓶组5与氧气混合装置6相连通，从而实现将氧气瓶组5中储存的氧气输入阴极13中。冷却系统14具有与电堆12出口相连接的热媒入口以及与电堆入口相连接的热媒出口，从而避免电堆温度过高而影响到整个燃料电池系统的安全性。气液分离器15与阴极13的阴极出口相连接，并且与氧气混合装置6相连通，这样可以将阴极13中未参与反应的氧气再传导至氧气混合装置6中，从而实现氧气的循环使用。这样极大地提高了氢气、氧气的利用率，从而降低了气体的使用成本。
在本实施例中，循环式燃料电池系统还包括与气液分离器15相连通的热交换器16以及与热交换器16相连通的水箱17，充分利用电堆12产生的热能，间接提高转化效率。氧气混合装置6与阴极13的阴极入口之间安装有质子膜过滤器7，用于过滤氧气中可能存在的杂质和水汽。液分离器15和氧气混合装置6之间连通有压缩机8，氢气混合装置3与阳极入口之间安装有压缩泵4，从而确保氧气、氢气的循环效果。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种循环式燃料电池系统，其特征在于，它包括：
燃料电池组(1)，所述燃料电池组(1)包括电堆(12)、对应设置在所述电堆(12)两侧的阳极(11)和阴极(13)，所述电堆(12)具有电堆出口和电堆入口，所述阳极(11)具有阳极出口和阳极入口，所述阴极(13)具有阴极出口和阴极入口；
氢气混合装置(3)，所述氢气混合装置(3)与所述阳极入口相连接且与所述阳极出口相连通；
氢气瓶组(2)，所述氢气瓶组(2)与所述氢气混合装置(3)相连通；
氧气混合装置(6)，所述氧气混合装置(6)与所述阴极入口相连接；
氧气瓶组(5)，所述氧气瓶组(5)与所述氧气混合装置(6)相连通；
冷却系统(14)，所述冷却系统(14)具有与所述电堆出口相连接的热媒入口以及与所述电堆入口相连接的热媒出口；
气液分离器(15)，所述气液分离器(15)与所述阴极出口相连接并与所述氧气混合装置(6)相连通。
2.根据权利要求1所述的循环式燃料电池系统，其特征在于：它还包括与所述气液分离器(15)相连通的热交换器(16)以及与所述热交换器(16)相连通的水箱(17)。
3.根据权利要求1所述的循环式燃料电池系统，其特征在于：所述氧气混合装置(6)与所述阴极入口之间安装有质子膜过滤器(7)。
4.根据权利要求3所述的循环式燃料电池系统，其特征在于：所述气液分离器(15)和所述氧气混合装置(6)之间连通有压缩机(8)。
5.根据权利要求1所述的循环式燃料电池系统，其特征在于：所述氢气混合装置(3)与所述阳极入口之间安装有压缩泵(4)。
Priority Applications (1)
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| CN201520280634.7U CN204497323U (zh) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | 循环式燃料电池系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| CN204497323U true CN204497323U (zh) | 2015-07-22 |
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| CN (1) | CN204497323U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106910914A (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-30 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种直接液体燃料电池系统 |
-
2015
- 2015-04-29 CN CN201520280634.7U patent/CN204497323U/zh not_active Expired - Fee Related
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