[發(fā)明專利]一種風(fēng)散熱的車用燃料電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010203013.0
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN101853949A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫德堯;侯中軍;明平文;劉常福
• 申請（專利權(quán)）人: 新源動力股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 高永德

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及燃料電池的散熱技術(shù)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，車用燃料電池的散熱一是靠燃料電池的冷卻水系統(tǒng)冷卻燃料電池內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的大部分熱，二是靠燃料電池的外封裝表面散發(fā)傳導(dǎo)到燃料電池外封裝表面的熱。現(xiàn)有技術(shù)的不足是：燃料電池外封裝表面散熱效果差，并且需增加額外散熱裝置，既浪費能源又增加重量和成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用燃料電池外封裝散熱的車用燃料電池。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種風(fēng)散熱的車用燃料電池，包括多節(jié)單電池組成的燃料電池堆，燃料電池堆用端板緊密固定，燃料電池堆外封裝固定連接在燃料電池堆端板上，其特征在于所述燃料電池外封裝的外表面帶有散熱片，散熱片與車運動方向平行布置，外封裝內(nèi)表面貼覆有導(dǎo)熱橡膠，導(dǎo)熱橡膠面與燃料電池堆的雙極板接靠。

本發(fā)明所述的一種風(fēng)散熱的車用燃料電池，其特征在于所述風(fēng)散熱的車用燃料電池的迎風(fēng)面的帶有散熱片的外封裝和背風(fēng)面的帶有散熱片的外封裝呈流線型。

本發(fā)明所述的一種風(fēng)散熱的車用燃料電池，其特征在于所述外表面帶有散熱片的外封裝是金屬材料。

本發(fā)明所述的一種風(fēng)散熱的車用燃料電池，其特征在于所述外表面帶有散熱片的外封裝是鋁合金材料。

本發(fā)明所述的一種風(fēng)散熱的車用燃料電池，其特征在于所述外封裝內(nèi)表面貼覆的導(dǎo)熱橡膠是硅橡膠為基材，氮化硼陶瓷顆粒為填充劑的導(dǎo)熱橡膠。

本發(fā)明所述的一種風(fēng)散熱的車用燃料電池，其特征在于所述外封裝內(nèi)表面貼覆的導(dǎo)熱橡膠的厚度為0.5--2mm。

本發(fā)明的原理是：車用燃料電池的輸出功率與車輛運行速度成正比，燃料電池工作時產(chǎn)生的熱量也與車輛運行的速度成正比。當(dāng)車輛以u速度行駛時，相當(dāng)于靜止的車輛迎面吹來u速度的風(fēng)，當(dāng)以u速度的空氣直接吹向燃料電池表面的時候，就可以帶走燃料電池表面的熱量。由于燃料電池表面帶有散熱片，可及時將傳導(dǎo)到表面的熱量散發(fā)到空間，實現(xiàn)自然散熱的目的。

本發(fā)明的優(yōu)點是：由于燃料電池堆外封裝的外表面設(shè)有散熱片，使燃料電池堆外封裝更為堅固，對防止燃料電池堆塌腰起到加強支撐作用，從而使燃料電池雙極板的組裝更強固；同時，由于外封裝內(nèi)表面貼覆的導(dǎo)熱橡膠，可以起到防水、防塵作用；可以節(jié)省能量，減少散熱設(shè)備，優(yōu)化系統(tǒng)，增加可靠性；能降低成本，有利于實現(xiàn)燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用。

附圖說明

本發(fā)明共有附圖10幅，其中：

附圖1是本發(fā)明的風(fēng)散熱的車用燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖，

附圖2是本發(fā)明的風(fēng)散熱的車用燃料電池的外封裝散熱片結(jié)構(gòu)示意圖，

附圖3是本發(fā)明的風(fēng)散熱的車用燃料電池的導(dǎo)熱橡膠示意圖，

附圖4是本發(fā)明的風(fēng)散熱的車用燃料電池外封裝散熱片及導(dǎo)熱橡膠組裝結(jié)構(gòu)示意圖，

附圖5是本發(fā)明的風(fēng)散熱的車用燃料電池迎風(fēng)面外封裝外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖，

附圖6是本發(fā)明的風(fēng)散熱的車用燃料電池迎風(fēng)面外封裝內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖，

附圖7是本發(fā)明的風(fēng)散熱的車用燃料電池背風(fēng)面外封裝外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖，

附圖8是本發(fā)明的風(fēng)散熱的車用燃料電池背風(fēng)面外封裝內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖，

附圖9是本發(fā)明的風(fēng)散熱的車用燃料電池外觀示意圖，

附圖10是本發(fā)明的風(fēng)散熱的車用燃料電池車輛行駛時氣流帶走熱量示意圖。

附圖中，1、端板，2、集流板，3、雙極板，4輔助散熱水入口，5、空氣入口，6、氫氣入口，7、帶散熱片的外封裝，8、導(dǎo)熱橡膠，9、迎風(fēng)面外封裝，10、背風(fēng)面外封裝，11、外封裝上面，12、外封裝下面，13、引線端。

具體實施方式

附圖所示的實施例為15kW的車用燃料電池堆，由不導(dǎo)電的端板1、金屬雙極板3、集流板2組成，端板1的側(cè)面設(shè)置空氣出入口5、氫氣出入口6以及輔助的散熱水出入口4。電池的有效面積為360平方厘米，電池的節(jié)數(shù)為120節(jié)，電流密度為每平方厘米500毫安。用現(xiàn)有技術(shù)的燃料電池的端板1、金屬雙極板3和集流板2組裝燃料電池堆，保持各板板型不變，保留散熱水的進出口4，這樣可在自然散熱不能滿足整車散熱需求時，作輔助散熱使用。燃料電池外封裝7的外表面帶有翅片型散熱片，燃料電池外封裝7用螺釘固定連接在端板1上，外封裝內(nèi)表面貼覆有導(dǎo)熱橡膠8，導(dǎo)熱橡膠面與燃料電池堆的雙極板3接靠。翅片型散熱片用鋁合金制成。導(dǎo)熱橡膠8是硅橡膠為基材，氮化硼陶瓷顆粒為填充劑的導(dǎo)熱橡膠，導(dǎo)熱橡膠的厚度為1mm。燃料電池的迎風(fēng)面的帶有散熱片的外封裝9和背風(fēng)面的的帶有散熱片的外封裝10呈流線型。