本发明专利技术公开了一种电堆端板的冷却结构，包括均呈矩形且相互贴合安装的端板和绝缘板，绝缘板上具有两个沿厚度方向贯通设置的主冷却液口，两个主冷却液口分别位于绝缘板长度方向上的两端；其特征在于，端板朝向绝缘板的一侧凹陷地形成有两个分别与主冷却液口连通的第一集流区，两个第一集流区之间连接有端板冷却流道，端板冷却流道分布设置在两个第一集流区之间端板上；端板上还具有围绕第一集流区和端板冷却流道呈环形设置的端板密封槽，端板密封槽内设置有端板密封圈，端板密封圈紧密地压在端板和绝缘板之间。本发明专利技术电堆端板的冷却结构及燃料电池均具有结构设计合理，能够改善电堆温度的分布，有利于保证电池性能等优点。有利于保证电池性能等优点。有利于保证电池性能等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种电堆端板的冷却结构及燃料电池
[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别的涉及一种电堆端板的冷却结构及燃料电池。
技术介绍
[0002]燃料电池是通过将燃料在电解质中进行化学反应的方式，直接将贮存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环保地转化为电能，其燃料不经过燃烧，没有内燃机复杂的能量转化过程，因此发电效率是目前所有发电方式中最高的。由于它没有运动部件、无燃烧，因而噪声低、红外特征小。燃料电池发电装置的核心是电堆，其性能的优劣直接决定整个电池的性能。电堆由一片一片单电池串联迭加而成，各单电池温度是否均匀直接影响整体性能，通常会在两片单电池之间设置流道进行水冷，对电堆的核心温度进行控制。同时，电堆的两端还设置有绝缘板和端板，从两端将单电池夹装在内。燃料电池冷启动时，堆芯升温速度更快，使得堆芯温度更高，电堆温度不均匀，使得单电池性能差异较大，影响冷启动阶段的电池性能。而燃料电池长期运行时，集流板大量发热，一部分热量通过绝缘板传导至端板进行散热，而更多的热量集中到靠近集流板的单电池上，使得电堆两端的温度比堆芯温度更高，电堆温度不均匀，单电池性能差异较大，影响运行中的电池性能。
技术实现思路
[0003]针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，能够改善电堆温度的分布，有利于保证电池性能的电堆端板的冷却结构，以及燃料电池。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种电堆端板的冷却结构，包括均呈矩形且相互贴合安装的端板和绝缘板，所述绝缘板上具有两个沿厚度方向贯通设置的主冷却液口，两个所述主冷却液口分别位于所述绝缘板长度方向上的两端；其特征在于，所述端板朝向所述绝缘板的一侧凹陷地形成有两个分别与所述主冷却液口连通的第一集流区，两个所述第一集流区之间连接有端板冷却流道，所述端板冷却流道分布设置在两个所述第一集流区之间端板上；所述端板上还具有围绕所述第一集流区和端板冷却流道呈环形设置的端板密封槽，所述端板密封槽内设置有端板密封圈，所述端板密封圈紧密地压在所述端板和绝缘板之间。
[0005]上述结构中，由于端板和绝缘板之间设置有连接主冷却液口的第一集流区和连接第一集流区的端板冷却流道，端板冷却流道分布设置在第一集流区之间的端板上，同时，通过环绕第一集流区和端板冷却流道的密封圈将其封闭在端板与绝缘板之间。在冷却液从一侧的主冷却液口流入并从另一侧的主冷却液口流出的过程中，冷却液在水流作用下可以从两个第一集流区流入端板冷却流道内，即流入燃料电池的冷却液与回流还未流出的冷却液可以在端板和绝缘板之间形成冷热混合。对于冷启动阶段的燃料电池而言，回流的高温冷却液流入端板和绝缘板之间，其温度高于绝缘板和流入的冷却液温度，可以加快端部的单
电池的升温速度，从而让燃料电池尽快进入高效工作的温度范围，同时也能够让各单电池的温度更加均衡，有利于提高电池性能。对于正常运行阶段的燃料电池，流入燃料电池的冷却液进入到端板和绝缘板之间，由于其温度低于绝缘板和回流进入的冷却液的温度，从而可以对端板和绝缘板进行降温。有效改善端部单电池的温升，让电堆的温度均匀，有利于改善电池性能。
[0006]进一步的，所述绝缘板的另一侧贴合地安装有集流板，所述集流板朝向所述绝缘板的一侧凹陷地形成有两个分别与所述主冷却液口连通的第二集流区，两个所述第二集流区之间连接有集流板冷却流道，所述集流板冷却流道分布设置在两个所述第二集流区之间集流板上；所述集流板上还具有围绕所述第二集流区和集流板冷却流道呈环形设置的集流板密封槽，所述集流板密封槽内设置有集流板密封圈，所述集流板密封圈紧密地压在所述集流板和绝缘板之间。
[0007]由于集流板与单电池贴合设置，在集流板和绝缘板之间设置第二集流区和集流板冷却流道可以让冷却液进入二者之间，更好地对端部单电池进行升温或降温。
[0008]进一步的，所述端板和集流板上均具有两个沿厚度方向贯通设置的主冷却液口，所述端板、绝缘板和集流板上的主冷却液口对应设置。
[0009]进一步的，所述端板背离所述绝缘板的一侧具有沿边缘突出形成的凸缘，所述凸缘内连接横纵交错的凸棱。
[0010]这样，既可以增强端板的强度，又可以增加端板的散热面积，从而改善电堆的温控。
[0011]进一步的，所述第一集流区整体呈梯形，且底边沿所述端板的宽度方向设置，并朝向所述端板的中部；所述端板冷却流道连接至两个所述第一集流区的底边。
[0012]进一步的，所述端板冷却流道包括多个在所述端板的宽度方向相互平行设置的端板流道槽，所述端板流道槽的两端与所述第一集流区连通。
[0013]进一步的，所述第二集流区整体呈梯形，且底边沿所述集流板的宽度方向设置，并朝向所述集流板的中部；所述集流板冷却流道连接至两个所述第二集流区的底边。
[0014]进一步的，所述集流板冷却流道包括多个在所述集流板的宽度方向相互平行设置的集流板流道槽，所述集流板流道槽的两端与所述第二集流区连通。
[0015]一种燃料电池，其特征在于，包括电堆，所述电堆包括如上所述的电堆端板的冷却结构。
[0016]综上所述，本专利技术电堆端板的冷却结构及燃料电池均具有结构设计合理，能够改善电堆温度的分布，有利于保证电池性能等优点。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例1燃料电池电堆的爆炸结构示意图。
[0018]图2为实施例1中后端板的结构示意图。
[0019]图3为实施例1中前端板的结构示意图。
[0020]图4为实施例1中集流板的结构示意图。
[0021]图5为实施例2中端板的结构示意图。
[0022]图6为实施例2中引流道和泄流道的结构示意图。
[0023]图7为实施例3的结构示意图。
[0024]图8为实施例4的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0026]实施例1：如图1～图4所示，一种水冷式燃料电池，包括电堆，所述电堆包括多个并排设置的单电池7，所述单电池的两端贴合安装有集流板4，分别为阳极集流板和阴极集流板，两个所述集流板外依次贴合安装有绝缘板2和端板1，所述端板1包括位于前端的前端板和位于后端的后端板。
[0027]所述前端板和后端板背离所述绝缘板2的一侧具有沿边缘突出形成的凸缘，所述凸缘内连接横纵交错的凸棱。这样，既可以增强端板的强度，又可以增加端板的散热面积，从而改善电堆的温控。
[0028]所述前端板、绝缘板2、集流板4和单电池7均成矩形，且长度方向上的两端各具有一个沿厚度方向贯穿设置的阳极气体输送口、阴极气体输送口和主冷却液口6。
[0029]所述端板1朝向所述绝缘板2的一侧凹陷地形成有两个分别与所述主冷却液口6连通的第一集流区11，所述第一集流区11整体呈梯形，且底边沿所述端板1的宽度方向设置，并朝向所述端板的中部；所述端板冷却流道12连接至两个所述第一集流区11的底边。
[0030]两个本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电堆端板的冷却结构，包括均呈矩形且相互贴合安装的端板(1)和绝缘板(2)，所述绝缘板(2)上具有两个沿厚度方向贯通设置的主冷却液口(6)，两个所述主冷却液口(6)分别位于所述绝缘板(2)长度方向上的两端；其特征在于，所述端板(1)朝向所述绝缘板(2)的一侧凹陷地形成有两个分别与所述主冷却液口(6)连通的第一集流区(11)，两个所述第一集流区(11)之间连接有端板冷却流道(12)，所述端板冷却流道(12)分布设置在两个所述第一集流区(11)之间端板(1)上；所述端板(1)上还具有围绕所述第一集流区(11)和端板冷却流道(12)呈环形设置的端板密封槽(13)，所述端板密封槽(13)内设置有端板密封圈(3)，所述端板密封圈(3)紧密地压在所述端板(1)和绝缘板(2)之间。2.如权利要求1所述的电堆端板的冷却结构，其特征在于，所述绝缘板(2)的另一侧贴合地安装有集流板(4)，所述集流板(4)朝向所述绝缘板(2)的一侧凹陷地形成有两个分别与所述主冷却液口(6)连通的第二集流区(41)，两个所述第二集流区(41)之间连接有集流板冷却流道(42)，所述集流板冷却流道(42)分布设置在两个所述第二集流区(41)之间集流板(4)上；所述集流板(4)上还具有围绕所述第二集流区(41)和集流板冷却流道(42)呈环形设置的集流板密封槽(43)，所述集流板密封槽(43)内设置有集流板密封圈(5)，所述集流板密封圈(5)紧密地压在所述集流板(4)和绝缘板(2)之间。3.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李进，袁洪根，杨周，聂海云，
申请(专利权)人：重庆宗申氢能源动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。