[發明專利]一種燃料電池汽車氫燃料電池組及散熱裝置

在審

• 申請號: 202010154318.0
• 申請日: 2020-03-07
• 公開（公告）號: CN111342075A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 李得波
• 申請（專利權）人: 李得波
• 主分類號: H01M8/0271
• 分類號: H01M8/0271;H01M8/04007;H01M8/04014;H01M8/04029;H01M8/04089;H01M8/04291;H01M8/0432;H01M8/04694;H01M8/04746;H01M8/1016
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種燃料電池汽車氫燃料電池組及散熱裝置，屬于燃料電池技術領域，一種燃料電池汽車氫燃料電池組及散熱裝置，包括燃料電池本體、高壓氫氣罐和空氣壓縮機，其特征在于：燃料電池本體包括安裝殼和多個電池組，安裝殼內固定連接有一對隔板，且一對隔板將安裝殼分割為兩個電池組放置空腔和一個風力散熱腔，且風力散熱腔位于安裝殼的下端部，安裝殼上連接有廣面散熱機構，廣面散熱機構包括調速風扇和快速散熱柱，一對調速風扇安裝在風力散熱腔內，多個快速散熱柱均勻分布在安裝殼上端，它可以實現保證電池組在使用過程中的溫度場的均勻性,提高電池性能的可靠性和一致性,進而實現顯著提高整車的性能和運行安全性。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，更具體地說，涉及一種燃料電池汽車氫燃料電池組及散熱裝置。

背景技術

人類對新能源的廣泛運用，導致了二次電池市場的急速擴大，當前新能源體系中對二次電池的要求無處不在，無論是電動汽車，風能，太陽能并網還是電網調峰，都急需一種廉價、可靠、安全和壽命長的二次電池，目前所發展的二次電池主要集中在鋰離子電池，高溫鈉硫電池，鈉鎳氯電池和釩液流電池，這些電池都具有各自的優點，比如鋰離子電池和高溫鈉硫電池壽命長以及能量密度高，釩液流電池更是理論上具備無限的壽命等，但無論哪種電池，都無法同時滿足廉價、可靠、安全和壽命長的要求，燃料電池是很有發展前途的新的動力電源，一般以氫氣、碳、甲醇、硼氫化物、煤氣或天然氣為燃料，作為負極，用空氣中的氧作為正極.和一般電池的主要區別在于一般電池的活性物質是預先放在電池內部的，因而電池容量取決于貯存的活性物質的量；而燃料電池的活性物質(燃料和氧化劑)是在反應的同時源源不斷地輸入的，因此，這類電池實際上只是一個能量轉換裝置。這類電池具有轉換效率高、容量大、比能量高、功率范圍廣、不用充電等優點。

燃料電池被認為是影響未來世界的十大科技之一，是將燃料(氫氣、天然氣、液化氣、甲醇等)的化學能直接轉換成電能的裝置，它具有高效率、低污染無噪音等特點，受到世界各國的普遍重視，近期，燃料電池技術有了突破性的進展，被應用于汽車、輪船等，目前燃料電池的核心原件為質子交換膜，而溫度的變化對于質子交換膜有十分大的影響，研究表明，燃料電池溫度在70℃—80℃時，可改善膜內水分布，提高膜內質子的傳遞速度，減少膜電阻，從而改善燃料電池的性能，然而由于燃料電池是連續工作，不停的進行化學反應輸出電能，同時伴隨大量的熱量放出，使得燃料電池的溫度很快超過這個溫度，電池的穩定性和質子傳導性能下降，從而導致燃料電池輸出電量不穩定，嚴重影響電池的壽命，甚至會產生較大的安全問題，動力電池冷卻系統的核心是如何將電池整體維持在一個適當的溫度范圍，并且保證電池單體自身以及電池包中電池之間的溫度均勻，由于受現階段動力電池能量密度的限制，電池組的功率密度仍未達到令人滿意的程度，與傳統燃油車相比，電動汽車性能仍有差距，主要受續航里程，充電時間以及電池循環壽命的限制，目前，動力電池的技術發展趨勢為高能量密度以及長壽命周期，不斷增大的能量密度勢必會使電池在充放電過程中溫度進一步升高，對影響動力電池壽命的各種性能因素中，電池溫度的影響極大，過高的電池溫度會使得電池內部不可逆反應物增多，從而減少電池容量及循環壽命，此外，電池組內部溫度分布不均勻也會導致各電池單體以及電池模組之間的性能不均勻，并最終影響電池性能的一致性以及對電池荷電狀態估算的準確性，因此，維持適當的電池溫度以及均勻的溫度分布對維持電池循環壽命以及充放電性能來說至關重要，而高性能的電池冷卻系統勢必會進一步增大電池組的體積與重量，不利于電動汽車的輕量化，消耗更多的寄生功率，進一步降低續航里程。

之所以燃料電池還未在社會上得到普及，燃料電池的發展無疑受到自身續航里程，充電時間以及電池循環壽命的限制，而燃料電池在工作時的過高溫度是燃料電池迫不及待需要解決的重要因素。

發明內容

1.要解決的技術問題

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種燃料電池汽車氫燃料電池組及散熱裝置，它可以實現保證電池組在使用過程中的溫度場的均勻性,提高電池性能的可靠性和一致性,進而實現顯著提高整車的性能和運行安全性。

2.技術方案