[發明專利]電化學裝置

在審

• 申請號: 202011228216.5
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN114447362A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 烏利亞新·謝爾蓋
• 申請（專利權）人: 未勢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04007
• 分類號: H01M8/04007;H01M8/04029
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王雪莎

本發明提供了一種電化學裝置，涉及化學裝置技術領域，本發明提供的電化學裝置用于將氫氣和氧氣轉化為水和電流，或者將水和電流轉換為氫氣和氧氣，包括：冷卻管和多個電化學電池，多個電化學電池相互平行設置，并電連接；沿垂直于電化學電池的方向，位于兩端部的電化學電池與冷卻管的熱傳遞面積小于位于中部的電化學電池與冷卻管的熱傳遞面積。本發明提供的電化學裝置緩解了相關技術中電化學裝置冷卻不均勻的技術問題。

技術領域

本發明涉及化學裝置技術領域，尤其是涉及一種電化學裝置。

背景技術

現有技術中有的電化學裝置包括多個層疊設置的電化學電池，多個電化學電池對應的邊緣處設有冷卻管，從電化學電池到冷卻管件進行均勻的熱傳遞。

由于電化學電池的兩側均設有端板，兩側的端板分別與位于外側的兩個電化學電池接觸，因此位于外側的電化學電池除了可以通過冷卻管進行冷卻外，還可通過端板進行冷卻，靠近于端板的電化學電池的溫度低于位于中間的電化學電池的溫度，導致電化學裝置冷卻的不均勻，此外，與位于中間的電化學電池相比，位于兩側的電化學電池的溫度降低，將會導致在高RH條件下陰極蒸汽凝結，造成位于兩側的電化學電池腐爛。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電化學裝置，以緩解相關技術中電化學裝置冷卻不均勻的技術問題。

第一方面，本發明提供電化學裝置用于將氫氣和氧氣轉化為水和電流，或者將水和電流轉換為氫氣和氧氣，包括：冷卻管和多個電化學電池，多個所述電化學電池相互平行設置，并電連接；

沿垂直于所述電化學電池的方向，位于兩端部的所述電化學電池與所述冷卻管的熱傳遞面積小于位于中部的所述電化學電池與所述冷卻管的熱傳遞面積。

進一步地，所述電化學裝置還包括散熱墊片，所述電化學電池通過至少一個所述散熱墊片與所述冷卻管連接，沿垂直于所述電化學電池的方向，位于兩端部的所述散熱墊片與所述冷卻管的接觸面積小于位移中部的所述散熱墊片與所述冷卻管的接觸面積。

進一步地，沿垂直于所述電化學電池平面的方向，自所述電化學裝置的兩端至所述電化學裝置的中部，多個所述散熱墊片與所述冷卻管的接觸面積依次增大。

進一步地，所述冷卻管的橫截面尺寸不變，所述散熱墊片具有用于與所述冷卻管接觸的配合面，位于兩端部的所述配合面的面積小于位于中部的所述配合面的面積。

進一步地，所述冷卻管兩端部的橫截面沿第一方向的尺寸小于所述冷卻管中部的橫截面沿所述第一方向的尺寸，所述第一方向平行于所述散熱墊片的與所述冷卻管連接的側邊。

進一步地，所述冷卻管的熱導率高于150W/mK。

進一步地，所述冷卻管由金屬材料或合金材料制成。

進一步地，所述散熱墊片的熱導率高于150W/mK。

進一步地，所述散熱墊片由金屬材料或合金材料制成。

進一步地，所述電化學電池包括雙極板，所述雙極板的面內熱導率大于1000W/mK，并且所述雙極板的貫穿面電導率大于100S/m。

進一步地，所述雙極板由雙軸定向石墨片制成。

進一步地，所述雙極板的厚度范圍為0.01mm到1mm。

本發明提供的電化學裝置中，沿垂直于電化學電池的方向，位于兩端部的電化學電池與冷卻管的熱傳遞面積小于位于中部的電化學電池與冷卻管的熱傳遞面積，使位于中部的電化學電池向冷卻管傳遞熱量的速度大于兩端部的電化學電池向冷卻管傳遞熱量的速度，避免因兩側的電化學電池同時通過端板和冷卻管散熱而造成兩側的電化學電池與中部的電化學電池散熱速度不同，因此能夠提高電化學裝置散熱的均勻性；此外，兩側的電化學電池的溫度與中部的電化學電池的溫度相近，避免導致在高RH條件下陰極蒸汽凝結，進而在高RH條件下陰極蒸汽凝結。