本发明涉及空冷燃料电池的，尤其涉及一种减少空冷燃料电池堵水风险的结构及方法。
背景技术：
1、空冷燃料电池由双极板、膜电极、空气供应系统、燃料供应系统、冷却系统等组成，其中通过将燃料电池堆通常将多个膜电极和双极板堆叠在一起形成，双极板的阳极侧加工氢气通过的流道，阴极侧加工多条直槽，通过空气供应系统吸气来提供参与反应的空气和控制湿热平衡。空冷燃料电池能源转化效率高，它通过氧化还原反应将燃料直接转化为电能，而不需要中间步骤的能量损耗,对比液冷燃料电池，空冷燃料电池重量轻，体积小，控制策略简单，易于整合到各类应用系统。
2、但是，现有的空冷燃料电池采用间隔短排气的方式，即间隔几十秒的短排一次气体的方式进行排气，而这样排气的方式会造成双极板的阳极存在堵水的风险，影响整体的工作性能，尤其是针对于首尾单电池堆叠的方式，导致电池的性能远远低于平均水平。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种减少空冷燃料电池堵水风险的结构及方法，以解决上述技术问题。
2、根据本发明的一方面，提供一种减少空冷燃料电池堵水风险的结构，包括：
3、第一集流板、第二集流板和燃料电池堆，所述第一集流板和所述第二集流板设于所述燃料电池堆的两端面，所述第一集流板到所述第二集流板的方向沿竖直向上设置；
4、所述燃料电池堆包括多个双极板和膜电极，相邻两个所述双极板之间均设有单个所述膜电极，所述双极板的阴极侧位于靠近所述第二集流板的一侧，所述双极板的阳极侧位于靠近所述第一集流板的一侧，所述双极板的阴极侧位于靠近所述第二集流板的一侧；
5、其中，发电时，所述双极板的阴极侧产生水，以减少水沿竖直向下的方向渗透至所述双极板的阳极侧。
6、在本申请的至少一个实施例中，所述双极板的阴极侧开设有空气通道，所述空气通道的两端均与外部连通；
7、所述减少空冷燃料电池堵水风险的结构还包括：
8、抽风冷却件，设于所述燃料电池堆的一侧，且位于所述第一集流板与所述第二集流板之间，所述抽风冷却件的抽风通道与所述空气通道连通。
9、在本申请的至少一个实施例中，所述减少空冷燃料电池堵水风险的结构还包括：
10、氢气转接头，设于所述第一集流板远离所述第二集流板的一侧，且与所述燃料电池堆连通，所述氢气转接头以对所述燃料电池堆进行供气或排气。
11、在本申请的至少一个实施例中，所述双极板开设有贯穿的连通孔，所述双极板的阳极侧开设有与所述连通孔连通的氢气进出气通道，所述氢气进出气通道通过所述连通孔与所述氢气转接头连通。
12、在本申请的至少一个实施例中，所述空气通道的开设方向垂直于竖直方向，所述空气通道的开设方向与所述抽风冷却件的抽风方向一致。
13、在本申请的至少一个实施例中，所述膜电极包括：
14、质子膜，位于相邻的两个所述双极板之间；
15、阳极碳纸，设于所述质子膜一侧，并与上一层所述双极板的阳极侧贴合；
16、阴极碳纸，设于所述质子膜远离所述阳极碳纸的一侧，并与下一层所述双极板的阴极侧贴合。
17、在本申请的至少一个实施例中，所述减少空冷燃料电池堵水风险的结构还包括：
18、第二密封圈，位于相邻的所述膜电极与所述双极板之间，所述第二密封圈的两侧分别与所述膜电极和所述双极板的阴极侧抵接，所述第二密封圈环绕所述连通孔设置。
19、在本申请的至少一个实施例中，所述减少空冷燃料电池堵水风险的结构还包括：
20、第一密封圈，位于相邻的所述膜电极与所述双极板之间，一侧与所述双极板的阳极侧抵接，另一侧与所述膜电极抵接，所述第一密封圈环绕所述连通孔与所述氢气进出气通道。
21、一种减少空冷燃料电池堵水风险的方法，应用如上述所述的减少空冷燃料电池堵水风险的结构中，所述减少空冷燃料电池堵水风险的方法包括：
22、将多个双极板与膜电极交叉堆叠，以形成燃料电池堆；
23、将第一集流板安装于燃料电池堆的下端面，将第二集流板安装于燃料电池堆的上端面，使每一个双极板的阴极侧均朝向第二集流板设置，使每一个双极板的阳极侧朝向第一集流板设置。
24、在本申请的至少一个实施例中，所述减少空冷燃料电池堵水风险的方法还包括：
25、将抽风冷却件安装于燃料电池堆的侧面，并使抽风冷却件的抽风通道对准双极板阴极侧的空气通道。
26、实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
27、本实施例中的减少空冷燃料电池堵水风险的结构及方法，氢气通过氢气供应系统进入燃料电池堆，在双极板的阳极侧(朝下)发生氧化反应，释放出电子和质子。
28、电子通过外部电路产生电流，质子通过膜电极移动到阴极侧(朝上)。
29、空气通过空气供应系统进入燃料电池堆，在阴极侧(朝上)提供氧气。
30、氧气在阴极侧与质子和电子结合生成水。
31、水主要在阴极侧生成，少部分渗透至阳极侧。
32、由于阴极侧朝上，生成的水需要克服重力才能渗透到阳极侧，这减少了水在阳极侧的聚集。
33、利用重力的自然作用减少了阳极侧的水积聚，降低了成本和复杂性。
34、特别是对于首尾单电池堆叠方式，通过优化水的排放路径，显著改善了这些单电池的性能，使其性能接近整体平均水平。
1.一种减少空冷燃料电池堵水风险的结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的减少空冷燃料电池堵水风险的结构，其特征在于，所述双极板的阴极侧开设有空气通道，所述空气通道的两端均与外部连通；
3.根据权利要求1所述的减少空冷燃料电池堵水风险的结构，其特征在于，所述减少空冷燃料电池堵水风险的结构还包括：
4.根据权利要求3所述的减少空冷燃料电池堵水风险的结构，其特征在于，所述双极板开设有贯穿的连通孔，所述双极板的阳极侧开设有与所述连通孔连通的氢气进出气通道，所述氢气进出气通道通过所述连通孔与所述氢气转接头连通。
5.根据权利要求2所述的减少空冷燃料电池堵水风险的结构，其特征在于，所述空气通道的开设方向垂直于竖直方向，所述空气通道的开设方向与所述抽风冷却件的抽风方向一致。
6.根据权利要求1所述的减少空冷燃料电池堵水风险的结构，其特征在于，所述膜电极包括：
7.根据权利要求4所述的减少空冷燃料电池堵水风险的结构，其特征在于，所述减少空冷燃料电池堵水风险的结构还包括：
8.根据权利要求7所述的减少空冷燃料电池堵水风险的结构，其特征在于，所述减少空冷燃料电池堵水风险的结构还包括：
9.一种减少空冷燃料电池堵水风险的方法，应用如上述权利要求1-8所述的减少空冷燃料电池堵水风险的结构中，其特征在于，所述减少空冷燃料电池堵水风险的方法包括：
10.根据权利要求9所述的减少空冷燃料电池堵水风险的方法，其特征在于，所述减少空冷燃料电池堵水风险的方法还包括：
