專利名稱：一種燃料電池濕焓轉(zhuǎn)換裝置的固定端板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及質(zhì)子交換膜燃料電池領(lǐng)域，尤其涉及質(zhì)子交換膜燃料電池的濕焓轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的質(zhì)子交換膜燃料電池的濕烚轉(zhuǎn)換裝置，均采取均等分配吸附空間和脫附空間的設(shè)置方式，即均等的劃分濕烚轉(zhuǎn)換裝置的端板上的吸附區(qū)孔和脫附區(qū)孔的面積?，F(xiàn)有技術(shù)的不足在于濕焓轉(zhuǎn)換裝置的除濕過程和加濕過程不均衡，即當(dāng)濕焓轉(zhuǎn)換裝置的吸附速率較快時，濕烚轉(zhuǎn)換裝置除濕過程(熱濕空氣的濕熱吸附在多孔介質(zhì)填料的過程)較加濕過程(多孔介質(zhì)填料上濕熱脫附到干空氣中的過程)快，導(dǎo)致濕焓轉(zhuǎn)換裝置得不到充分的再生；當(dāng)脫附速率較快時，濕焓轉(zhuǎn)換裝置加濕過程(多孔介質(zhì)填料上濕熱脫附到干空氣中的過程)較除濕過程(熱濕空氣的濕熱吸附在多孔介質(zhì)填料的過程)快，濕焓轉(zhuǎn)換裝置除濕過程將制約著加濕過程，使兩過程均不充分。發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種吸附區(qū)域和脫附區(qū)域不均等劃分的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的固定端板，使?jié)耢兽D(zhuǎn)換裝置的除濕過程和加濕過程趨于均衡。
本實用新型的技術(shù)方案是 一種燃料電池濕焓轉(zhuǎn)換裝置的固定端板，端板上設(shè)有吸附區(qū)孔和脫附區(qū)孔，其特征在于所述的固定端板上的吸附區(qū)孔和脫附區(qū)孔的面積不均等劃分，脫附區(qū)孔的面積/吸附區(qū)孔的面積=1/6~6，不包括等于
本實用新型的基本原理是燃料電池的尾排氣體進入濕焓轉(zhuǎn)換裝置，濕焓轉(zhuǎn)換裝置吸收尾排氣體中的熱量和水分儲存在內(nèi)筒填料表面，該區(qū)域為吸附區(qū)域，定義該區(qū)吸附速率為&，吸附表面積A，當(dāng)新鮮空氣進入濕焓轉(zhuǎn)換裝置時，由于相對濕度低，濕焓轉(zhuǎn)換裝置填料中的水分將脫附并被新鮮空氣帶走，該區(qū)域為脫附區(qū)域，定義該區(qū)脫附速率為Vd，脫附表面積Ai。試驗及有關(guān)數(shù)據(jù)表明，J/4趨近vaM。而吸附表面積A和脫附表面積jd的大小取決于端板的脫附區(qū)孔的面積和吸附區(qū)孔的面積大小。所以，改變了固定端板上的脫附區(qū)孔的面積和吸附區(qū)孔的面積，就是改變了吸附表面積A和脫附表面積A。對于不同的吸附速率在端板上設(shè)置相應(yīng)面積的脫附區(qū)孔和吸附區(qū)孔，就可使?jié)駷D(zhuǎn)換裝置的除濕過程和加濕過程趨于均衡。
本實用新型優(yōu)點為
1、 使?jié)耢兽D(zhuǎn)換裝置的除濕過程和加濕過程趨于均衡，從而提高了濕焓轉(zhuǎn)換裝置的效率。
2、 本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，制作容易，效果明顯。

本實用新型有附圖六幅，其中
附圖1是本實用新型濕焓轉(zhuǎn)換裝置的固定端板脫附孔的面積吸附孔的面積=5: 1的結(jié)構(gòu)示意附圖2是本實用新型濕焓轉(zhuǎn)換裝置的固定端板的脫附孔的面積吸附孔的面積=2: 3結(jié)構(gòu)示意附圖3是本實用新型濕焓轉(zhuǎn)換裝置的固定端板脫附孔的面積吸附孔的面積=1: 6的結(jié)構(gòu)示意附圖4是現(xiàn)有濕焓轉(zhuǎn)換裝置的固定端板(脫附孔的面積吸附孔的面積=1:1)結(jié)構(gòu)示意；
附圖5是脫附孔的面積吸附孔的面積=5: 1的濕烚轉(zhuǎn)換裝置與常規(guī)端板結(jié)構(gòu)(面積比l: 1)的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的增濕效果曲線附圖6是脫附孔的面積吸附孔的面積=2: 3和1:6的濕烚轉(zhuǎn)換裝置與常規(guī)端板結(jié)構(gòu)(面積比l: 1)的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的增濕效果曲線圖。
附圖中1、新鮮空氣流經(jīng)濕焓轉(zhuǎn)換裝置通道孔一脫附區(qū)域孔；2、電池的尾排氣體流經(jīng)濕焓轉(zhuǎn)換裝置通道孔一吸附區(qū)域孔，3、固定端板，4、脫附孔的面積吸附孔的面積=1: 1的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的換濕效果曲線，5、脫附孔的面積吸附孔的面積=5: 1的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的換濕效果曲線，6、脫附孔的面積吸附孔的面積=2: 3的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的換濕效果曲線，7、脫附孔的面積吸附孔的面積=1: 6的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的換濕效果曲線。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖給出的實施例對本實用新型作進一步說明。實施例1以陶瓷介質(zhì)為多孔填料，端板3結(jié)構(gòu)采用脫附孔面積吸附孔面積為5: 1的結(jié)構(gòu)。固定端板3上脫附區(qū)孔1 (新鮮空氣流經(jīng)濕焓轉(zhuǎn)換裝置通道孔)為一扇形孔，吸附區(qū)孔2(電池的尾排氣體流經(jīng)濕焓轉(zhuǎn)換裝置通道孔)為扇形孔。將用該端板制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的增濕效果與用常規(guī)端板結(jié)構(gòu)(面積比1: 1)制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的增濕效果進行比較，在燃料電池系統(tǒng)操作條件〔吸附區(qū)進氣為70
"C飽和濕空氣，操作壓力為常壓，脫附區(qū)進氣為45"C的干空氣，操作表壓為0.3kg/cm2。此時，陶瓷介質(zhì)填料的吸附速率為1. 15X104g/(s'm3)，脫附速率為2.4X103g/(s'm3)， 二者進氣比為1: 1〕下，經(jīng)測試，用本實用新型的端板制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的增濕效果明顯好于常規(guī)端板的濕焓轉(zhuǎn)換裝置，用本實用新型的端板制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的換濕性能曲線5置于用常規(guī)端板結(jié)構(gòu)(面積比1:1)制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的換濕性能曲線4之上。實施例2
以牛皮紙為填料，端板3結(jié)構(gòu)采用脫附孔面積吸附孔面積為2: 3的結(jié)構(gòu)。固定端板3上脫附區(qū)孔1 (新鮮空氣流經(jīng)濕焓轉(zhuǎn)換裝置通道孔)為一扇形孔，吸附區(qū)孔2 (電池的尾排氣體流經(jīng)濕焓轉(zhuǎn)換裝置通道孔)為扇形孔。將用該端板制作的
濕焓轉(zhuǎn)換裝置的增濕效果與用常規(guī)端板結(jié)構(gòu)(面積比1: 1)制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝
置的增濕效果進行比較，在燃料電池系統(tǒng)操作條件〔吸附區(qū)進氣為70'C飽和濕空氣，操作壓力為常壓，脫附區(qū)進氣為45t:的干空氣，操作表壓為0.3kg/cm2。二者進氣比為1: 1，此時，牛皮紙?zhí)盍系奈剿俾蕿?.55X 102g/(STn3)，脫附速率為5.48X 103g/(s'm3)〕下，經(jīng)測試，用本實用新型的端板制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的增濕效果明顯好于用常規(guī)端板制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置。用本實用新型的端板制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的換濕性能曲線6置于用常規(guī)端板結(jié)構(gòu)(面積比l: 1)制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的換濕性能曲線4之上。實施例3
以牛皮紙為填料，端板3結(jié)構(gòu)采用脫附孔面積吸附孔面積為l: 6的結(jié)構(gòu)。
固定端板3上脫附區(qū)孔1 (新鮮空氣流經(jīng)濕焓轉(zhuǎn)換裝置通道孔)為一扇形孔，吸附區(qū)孔2(電池的尾排氣體流經(jīng)濕焓轉(zhuǎn)換裝置通道孔)為扇形孔。將用該端板制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的增濕效果與用常規(guī)端板結(jié)構(gòu)(面積比h 1)制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的增濕效果進行比較，在燃料電池系統(tǒng)操作條件〔吸附區(qū)進氣為7(TC飽和濕空氣，操作壓力為常壓，脫附區(qū)進氣為45。C的干空氣，操作表壓為0.3kg/cm2。
5者進氣比為l: 1,此時，牛皮紙?zhí)盍系奈剿俾蕿?.55X 102g/(s.m3),脫附速 率為5 . 48X103g/(s'm3)〕下，經(jīng)測試，本實用新型的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的增濕效果明 顯好于常規(guī)端板的濕焓轉(zhuǎn)換裝置。用本實用新型的端板制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的 換濕性能曲線7置于用常規(guī)端板結(jié)構(gòu)(面積比l: 1)制作的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的換 濕性能曲線4之上。
權(quán)利要求1、一種燃料電池濕焓轉(zhuǎn)換裝置的固定端板，端板上設(shè)有吸附區(qū)孔和脫附區(qū)孔，其特征在于所述的固定端板上的吸附區(qū)孔和脫附區(qū)孔的面積不均等劃分，脫附區(qū)孔的面積/吸附區(qū)孔的面積＝1/6—6，不含等于1。
專利摘要本實用新型涉及一種燃料電池濕焓轉(zhuǎn)換裝置的固定端板，端板上設(shè)有吸附區(qū)孔和脫附區(qū)孔，其特征在于所述的固定端板上的吸附區(qū)孔和脫附區(qū)孔的面積不均等劃分，脫附區(qū)孔的面積/吸附區(qū)孔的面積＝1/6-6。本實用新型優(yōu)點為提高了濕焓轉(zhuǎn)換裝置的增濕效果；優(yōu)化了濕焓轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，制作容易。
文檔編號H01M8/02GK201266640SQ20082001533
公開日2009年7月1日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者強 于, 侯中軍, 明平文, 輝 王, 王仁芳, 馬庸頗 申請人:新源動力股份有限公司