[0001] 本申请涉及新能源技术领域，特别是涉及一种燃料电池。

[0002] 燃料电池在阴极和阳极分别消耗氧气和氢气将化学能转换为电能。相较于传统的内燃机，燃料电池拥有其特有的优势。

[0003] 燃料电池的唯一反应副产物是水，在使用过程中没有碳排放；燃料电池还具有较高的比功率，能够在低温下持续运行。因此，燃料电池是一种很有前景的能量转换装置，并能广泛应用于汽车、固定或便携式辅助电力系统、潜艇和航天飞机等领域。但燃料电池使用环境各地不一，例如在我国北方冬天温度极低，条件极为苛刻，由于燃料电池阴极和阳极两侧需要连接绝缘板和端板，在低温启动的过程中电堆自身产生的热量需要加热绝缘板和端板，致使大量不必要的热能损耗，造成阴极和阳极两侧单片电压偏低，最终引起燃料电池低温启动失败。

[0004] 为解决燃料电池低温启动失败现象，现有技术均是以在阴极和阳极两侧增加加热单元、电池外部增加加热单元等辅助装置来实现。例如，在燃料电池电堆和两个端板之间增加辅助加热单元，采用燃料电池本身的电流加热燃料电池电堆，对原有燃料电池电堆结构改动较小，但是由于直接增加在燃料电池电堆中，因而需要额外增加集流板的数量。此外，由于辅助加热单元直接接入到正常的负载当中，导致在停止加热切换时需要先停止燃料电池的运行，然后在重新开启燃料电池，控制开关较多，致使操作复杂化，且燃料电池每次开启都会形成高电位，极易损坏燃料电池的性能，减少燃料电池使用的寿命，对电池系统的密封性有一定的影响。

[0022] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

[0023] 如图1所示，一种燃料电池，所述燃料电池包括：

[0024] 燃料电池电堆11、阳极集流板4、阴极集流板7、阳极绝缘板1和阴极绝缘板9，所述燃料电池电堆11两侧分别设置阳极集流板4和阴极集流板7，所述阳极绝缘板1设置于阳极集流板4相对于燃料电池电堆11的另一侧，所述阴极绝缘板9设置于阴极集流板7相对于燃料电池电堆11的另一侧；

[0025] 所述燃料电池还包括阳极绝热垫2和阴极绝热垫8，所述阳极绝热垫2设置于所述阳极绝缘板1和阳极集流板4之间，所述阴极绝热垫8设置于所述阴极绝缘板9和阴极集流板7之间；所述阳极绝热垫2阻滞燃料电池电堆11在冷启动过程中产生的热量传递至阳极绝缘板1，所述阴极绝热垫8阻滞燃料电池电堆11在冷启动过程中产生的热量传递至阴极绝缘板
9。

[0026] 所述燃料电池还包括：阳极端板3，所述阳极端板3设置于所述阳极绝缘板1相对于所述阳极绝热垫2的另一侧。

[0027] 所述燃料电池还包括：阴极端板10，所述阴极端板10设置于所述阴极绝缘板9相对于所述阴极绝热垫8的另一侧。

[0028] 所述燃料电池还包括螺杆5，所述螺杆5的一端与所述阳极端板3枢轴连接，所述螺杆5的另一端与所述阴极端板10连接。所述螺杆5的另一端通过连接机构与所述阴极端板10连接。所述连接机构至少包括锁紧螺纹6。

[0029] 所述阳极绝热垫2设置于所述阳极集流板4槽中。所述阴极绝热垫8设置于所述阴极集流板7槽中。

[0030] 具体地，阳极端板3的上端通过两根螺杆5连接阴极端板10的上端，阳极端板3的下端通过两根螺杆5连接阴极端板10的下端。当燃料电池电堆11被螺杆5、锁紧螺母6锁紧后，阳极绝热垫2被牢牢压紧在阳极集流板4与阳极绝缘板1之间，阴极绝热垫8被牢牢压紧在阴极集流板7与阴极绝缘板9之间，不需要辅助的固定装置来固定所加绝热垫。

[0031] 本申请通过在燃料电池电堆中增加绝热垫的方法来防止热量大量散失，从而实现帮助燃料电池低温快速启动。本申请通过在阴极侧集流板与绝缘板之间、阳极侧集流板与绝缘板之间增加绝热垫的方式，阻滞燃料电池在冷启动过程自身产生的热量传递至绝缘板和端板，大幅度减小散热量，帮助电堆温度迅速提升，从而缓解燃料电池低温启动时阴极和阳极两侧单片电压偏低的现象。

[0032] 本申请仅在燃料电池电堆中增加两块绝热垫，绝热垫市场种类繁多，容易获得，裁剪方便。另外，本设计无需对燃料电池电堆原有结构进行更改，无需增加辅助装置来控制绝热垫工作，操作简便。

[0033] 如图2所示，当燃料电池在低温环境中启动，如-20℃，燃料电池本身产生的热量极容易散失，此外，在燃料电池低温启动的过程中燃料电池电堆11所产生的热量会快速传递至阳极绝缘板1、阳极端板3、阴极绝缘板9、阴极端板10，这样即导致燃料电池电堆两端的温度较低，导致两端单片电压偏低，最终可能引起燃料电池低温启动失败。

[0034] 如图3-4所示，当在阳极绝缘板1与阳极集流板4之间增加阳极绝热垫2，阴极绝缘板9与阴极集流板7之间增加阴极绝热垫8后，燃料电池在低温启动过程中，燃料电池电堆11所产生的热量递至阳极绝缘板1、阳极端板3、阴极绝缘板9、阴极端板10时被所加阳极绝热垫2和阴极绝热垫8阻滞，防止了不必要的热量损耗，使得燃料电池电堆11两端的温度能迅速提升，从而趋使燃料电池电堆11两端的单片电压提升，极大地帮助了燃料电池的低温启动。

[0035] 本发明技术方案带来的有益效果：

[0036] 本发明在燃料电池中增加阳极绝热垫2和阴极绝热垫8，其目的在于防止燃料电池电堆11所生产的热量造成不必要的损耗，帮助燃料电池电堆11整体温度的提升。这样在对电堆结构改动极小的情况下，能使燃料电池在低温启动的过程中达到两个极其有益的效果。一是极大地帮助了燃料电池低温启动成功；二是能减少燃料电池在低温启动成功过程中的时间。

[0037] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0038] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。