[實(shí)用新型]一種增強(qiáng)散熱效果的風(fēng)冷燃料電池雙極板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721485943.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN208336384U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙金;王江濤;高雷;陳瑋山;謝亮鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京重理能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/0267
• 分類號(hào): H01M8/0267;H01M8/0263
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 安麗

本實(shí)用新型涉及一種增強(qiáng)散熱效果的風(fēng)冷燃料電池雙極板，包括金屬陰極板，金屬陽極板和散熱片。散熱片結(jié)構(gòu)與金屬陰極板結(jié)構(gòu)相同。與現(xiàn)有技術(shù)相比，散熱片可以在增大冷卻面積的同時(shí)，阻力盡量小，增加散熱量，并且不直接接觸膜電極，不會(huì)影響膜電極的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)冷燃料電池金屬雙極板，特別是一種增強(qiáng)散熱效果的風(fēng)冷燃料電池雙極板。

背景技術(shù)

燃料電池通常由多個(gè)電池單元構(gòu)成，每個(gè)電池單元包括陽極和陰極，多個(gè)單電池串聯(lián)組成燃料電池電堆，通過給陽極供應(yīng)反應(yīng)物，陰極供應(yīng)氧化劑，實(shí)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生電能。

雙極板是組成單電池的重要部分，雙極板將陰極板和陽極隔開，并為反應(yīng)物和氧化劑的流通提供空間，稱為“流道”。雙極板不但需要提供反應(yīng)物的流道，還需要排出反應(yīng)后生成的水與熱量，避免因熱量蓄積而造成燃料電池不能工作和縮短壽命。為此雙極板不但有反應(yīng)物流道、氧化劑流道，還要有冷卻介質(zhì)流道，冷卻介質(zhì)在流動(dòng)時(shí)帶走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。

燃料電池散熱消耗的功率約占燃料電池輸出功率的50～60％，所以燃料電池散熱效果的好壞會(huì)直接影響到燃料電池的輸出功率。

如圖1、6所示，常規(guī)風(fēng)冷燃料電池雙極板由金屬陰極板1和金屬陽極板2組成，金屬陰極板1的橫截面為凹凸相間的形狀，金屬陰極板1的凸處內(nèi)為冷卻介質(zhì)流道4，金屬陰極板1凹處內(nèi)為反應(yīng)物流道5。金屬陽極板2為平板，位于金屬陰極板1的底部。在常規(guī)風(fēng)冷燃料電池雙極板散熱時(shí)，通常采用風(fēng)扇在金屬雙極板的一側(cè)吸風(fēng)，來保證燃料電池的氧氣消耗和散熱效果。在風(fēng)量一定的情況下，散熱效果主要取決于金屬陰極板的面積，這樣的風(fēng)冷燃料電池的散熱能力不高，散熱性差。

另外，申請(qǐng)?zhí)枺?01210592538.7的專利，雖然也增加了散熱片，增大了散熱面積，但是該專利有如下缺陷。(1)該專利的散熱片迎著冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向，增大了阻力，使電堆運(yùn)行時(shí)的功率損失增大。(2)該專利的散熱片立在陰、陽極板中間，增大了電堆的體積，使電堆的體積比功率降低。(3)該專利的一體化雙極板結(jié)構(gòu)組裝困難，不利于批量生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有風(fēng)冷燃料電池散熱性差的不足，提供一種增強(qiáng)散熱效果的風(fēng)冷燃料電池雙極板，增大了散熱面積，能夠有效提高風(fēng)冷燃料電池的輸出功率；并且，散熱片不直接接觸膜電極，不會(huì)對(duì)膜電極造成損傷。

本實(shí)用新型技術(shù)解決方案：一種增強(qiáng)散熱效果的風(fēng)冷燃料電池雙極板，包括金屬陽極板和金屬陰極板，其特點(diǎn)在于：還包括散熱片，所述散熱片嵌入金屬陰極板的冷卻介質(zhì)流道內(nèi)。

所述散熱片的橫截面為波紋型。所述波紋型中至少存在一個(gè)波形。所述波紋所形成的角度范圍為15°-75°。

所述散熱片和金屬陰極板的距離不小于0.2mm，間距太小，會(huì)造成過多的阻力損失。

所述散熱片的材料與金屬陰極板相同，或者選用比金屬陰極板的導(dǎo)熱系數(shù)高、密度小的材料。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本實(shí)用新型在金屬陰極板的冷卻流道內(nèi)側(cè)設(shè)置散熱片，增大了散熱面積，更能有效減少燃料電池輸出功率的損失。并且，散熱片不直接接觸膜電極，不會(huì)對(duì)膜電極造成損傷。

(2)本實(shí)用新型增大了冷卻介質(zhì)流道的散熱面積，提高了風(fēng)冷燃料電池散熱效率，明顯的降低燃料電池堆的溫度，降低燃料電池的風(fēng)扇或風(fēng)機(jī)用于散熱的能耗，提高雙極板被用于燃料電池時(shí)的散熱能力。

(3)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，將散熱片固定到冷卻流道內(nèi)側(cè)，不增加體積，有效的增大散熱面積，有效的減少燃料電池輸出功率的損失，提高了燃料電池輸出功率。

附圖說明

圖1為常規(guī)風(fēng)冷燃料電池雙極板示意圖；