一种燃料电池、散热系统及船舶用燃料电池技术方案

涉及燃料电池散热技术领域，本申请公开一种燃料电池、散热系统及船舶用燃料电池。包括电池堆以及散热装置，电池堆包括多个层叠的极板，电池堆内形成有散热通道，散热装置包括混合腔，散热通道与混合腔连通，散热通道与混合腔内由冷却介质填充，混合腔将散热通道内冷却介质与混合腔内由冷却介质进行混合换热。与现有技术相比，可有效降低燃料电池整体的体积，提高使用的便利性及通用性，无需增加额外的耗电散热器件，有效提高电能的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池、散热系统及船舶用燃料电池
本申请涉及燃料电池散热
，具体而言，涉及一种燃料电池、散热系统及船舶用燃料电池。
技术介绍
燃料电池系统在工作时需要进行必要的散热，大多数散热系统采用外置散热器、散热风扇和驱动水泵完成。如驱动水泵将冷却液泵入整个燃料电池系统，吸收燃料电池反应热后再泵入外置散热器，利用散热风扇将反应热从冷却液中散失，以此达到燃料电池系统的散热需求。这种采用散热结构均需要消耗一部分燃料电池的电能，作为驱动整体散热系统的动力源，这也就导致燃料电池生产的可用发电量降低，也就导致燃料电池电能利用率较低，为弥补这部分电能损失，往往需要提高极板的尺寸，导致燃料电池本身的尺寸较大，此外需要更大的空间装配散热风扇、水泵等散热系统，进一步提高了燃料电池的尺寸，降低了燃料电池使用的通用性。
技术实现思路
为了解决现有燃料电池的电能利用率低、体积大的技术问题，本申请的主要目的在于，提供一种能够有效提高电能利用率、体积较小的一种燃料电池、散热系统及船舶用燃料电池。为实现上述技术目的，本申请采用如下技术方案：根据本申请的一个方面，提供了一种燃料电池，包括电池堆以及散热装置，所述电池堆包括多个层叠的极板，所述电池堆内形成有散热通道，所述散热装置包括混合腔，所述散热通道与所述混合腔连通，所述散热通道与所述混合腔内由冷却介质填充，所述混合腔将所述散热通道内冷却介质与所述混合腔内由冷却介质进行混合换热。根据本申请的一实施方式，其中所述混合腔还具有热交换壁，所述热交换壁贴于外部介质，所述混合腔通过热交换壁向外部介质散热。根据本申请的一实施方式，其中所述混合腔内还设有扰流件以及/或者导流件。根据本申请的一实施方式，其中所述扰流件包括绕性部件及搅动部件，所述绕性部件装配于所述混合腔内，所述搅动部件可沿所述绕性部件摆动以带动所述冷却介质在所述混合腔与所述散热通道内流动。根据本申请的一实施方式，其中所述导流件为导流板，所述导流板成角度设置于所述混合腔内。根据本申请的一实施方式，其中所述混合腔位于所述电池堆面向外部介质的一侧。根据本申请的一实施方式，其中所述混合腔位于所述电池堆上侧。根据本申请的一实施方式，其中还包括换热腔，所述换热腔贴合于所述混合腔，所述换热腔与所述混合腔可进行热交换。根据本申请的一实施方式，其中所述换热腔包括进液孔，外部介质可通过所述进液孔填充于所述换热腔内。根据本申请的另一方面，提供一种燃料电池散热系统，包括燃料电池及混合腔，所述燃料电池具有散热通道，所述混合腔与所述散热通道连通，所述散热通道与所述混合腔内由冷却介质填充，所述混合腔将所述散热通道内冷却介质与所述混合腔冷却介质进行混和换热。根据本申请的一实施方式，其中还包括换热腔，所述换热腔贴合于所述混合腔，所述换热腔与所述混合腔可进行热交换。根据本申请的一实施方式，其中所述换热腔包括进液孔，外部介质可通过所述进液孔填充于所述换热腔内。根据本申请的一实施方式，其中还包括控制组件，所述控制组件可控制外接介质在所述换热腔内的填充体积，以改变所述换热腔与所述混合腔的换热系数。根据本申请的另一方面，提供一种船舶用燃料电池，包括所述的燃料电池或燃料电池散热系统。由上述技术方案可知，本申请的一种燃料电池、散热系统及船舶用燃料电池的优点和积极效果在于：通过在所述电池堆一侧设置散热装置，通过混合腔与散热通道连通，通过所述混合腔对散热通道内的冷却介质及混合腔内的冷却介质进行混合，也就能够将极板处温度较高的冷却介质与混合腔内温度较低的冷却介质进行混合，无需借助外接的耗电散热器件对燃料电池内的冷却介质进行循环，有效提高燃料电池的电能利用率，减小燃料电池的体积，提高燃料电池使用的通用性及便利性。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据一示例性实施方式示出的一种燃料电池整体结构的截面结构示意图。图2是根据一示例性实施方式示出的一种燃料电池的另一整体结构示意图。图3是根据一示例性实施方式示出的一种燃料电池的另一整体结构示意图。图4是根据一示例性实施方式示出的一种燃料电池的另一整体结构示意图。图5是根据一示例性实施方式示出的一种燃料电池的热交换壁的结构示意图。其中，附图标记说明如下：1、电池堆；101、极板；102、散热通道；2、混合腔；201、热交换壁；3、冷却介质；4、扰流件；401、绕性部件；402、搅动部件；5、导流件；6、换热腔；601、进液孔。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。现有技术中对燃料电池的散热常采用外加需要耗电的散热器件扰动燃料电池内的冷却介质，提高冷却介质的循环效率，然而这种散热方式需要消耗部分的燃料电池产生的电能，导致燃料电池的电能利用率降低，此外，由于外加的散热器件较多，且各个散热器件之间的固定连接，也就增加了整体燃料电池的体积，导致燃料电池在使用的通用性降低。因此，本申请提出通过在所述电池堆1一侧设置散热装置，通过混合腔2与散热通道102连通，通过所述混合腔2对散热通道102内的冷却介质3及混合腔2内的冷却介质3进行混合，也就能够将极板101处温度较高的冷却介质3与混合腔2内温度较低的冷却介质3进行混合，无需借助外接的耗电散热器件对燃料电池内的冷却介质3进行循环，有效提高燃料电池的电能利用率，减小燃料电池的体积，提高燃料电池使用的通用性及便利性。参考图1-5所示，根据本申请的一个方面，提供了一种燃料电池，包括电池堆1以及散热装置，所述电池堆1包括多个层叠的极板101，所述电池堆1内形成有散热通道102，所述散热装置包括混合腔2，所述散热通道102与所述混合腔2连通，所述散热通道102与所述混合腔2内由冷却介质3填充，所述混合腔2将所述散热通道102内冷却介质3与所述混合腔2内由冷却介质3进行混合换热。作为示例，所述混合腔2包括多个散热腔，多个所述散热腔相互连通，优选的，至少包括第一散热腔、第二散热腔及第三散热腔，所述第一散热腔及所述第二散热腔分别设置于所述散热通道102两侧，所述第三散热腔与所述第一散热腔及所述第二散热腔成角度设置，进而提高所述散热通道102与所述混合腔2内冷却介质3的接触面积，在换热时，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池，其特征在于，包括电池堆(1)以及散热装置，所述电池堆(1)包括多个层叠的极板(101)，所述电池堆(1)内形成有散热通道(102)，所述散热装置包括混合腔(2)，所述散热通道(102)与所述混合腔(2)连通，所述散热通道(102)与所述混合腔(2)内由冷却介质(3)填充，所述混合腔(2)将所述散热通道(102)内冷却介质(3)与所述混合腔(2)内由冷却介质(3)进行混合换热。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池，其特征在于，包括电池堆(1)以及散热装置，所述电池堆(1)包括多个层叠的极板(101)，所述电池堆(1)内形成有散热通道(102)，所述散热装置包括混合腔(2)，所述散热通道(102)与所述混合腔(2)连通，所述散热通道(102)与所述混合腔(2)内由冷却介质(3)填充，所述混合腔(2)将所述散热通道(102)内冷却介质(3)与所述混合腔(2)内由冷却介质(3)进行混合换热。


2.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述混合腔(2)还具有热交换壁(201)，所述热交换壁(201)贴于外部介质，所述混合腔(2)通过热交换壁(201)向外部介质散热。


3.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述混合腔(2)内还设有扰流件(4)以及/或者导流件(5)。


4.如权利要求3所述的燃料电池，其特征在于，所述扰流件(4)包括绕性部件(401)及搅动部件(402)，所述绕性部件(401)装配于所述混合腔(2)内，所述搅动部件(402)可沿所述绕性部件(401)摆动以带动所述冷却介质(3)在所述混合腔(2)与所述散热通道(102)内流动。


5.如权利要求3所述的燃料电池，其特征在于，所述导流件(5)为导流板，所述导流板成角度设置于所述混合腔(2)内。


6.如权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述混合腔(2)位于所述电池堆(1)面向外部介质的一侧。


7.如权利要求6所述的燃料电池，其特征在于，所述混合腔(2)位于所述电池堆(1)上侧。

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，张永，薛晓婷，张威，肖彪，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44