燃料电池控温外壳的制备方法、控温外壳及燃料电池技术

本发明专利技术公开了一种燃料电池控温外壳的制备方法、控温外壳及燃料电池。控温外壳的制备原料包括高熔点塑料和固体相变材料；高熔点塑料为熔点高于150℃的塑料，固体相变材料的熔点为60℃

【技术实现步骤摘要】
燃料电池控温外壳的制备方法、控温外壳及燃料电池


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体涉及一种燃料电池控温外壳的制备方法、控温外壳及燃料电池。

技术介绍

[0002]当前，传统化石能源日趋枯竭，且由于化石能源的大规模消耗造成了严重的环境污染，从而急需一种环境友好的新能源。氢能是一种洁净新能源，质子交换膜燃料电池以氢气为燃料，能够将氢气中的化学能直接转换为电能，在发电过程中只排出水，是一种利用氢能的零排放发电装置。
[0003]风冷型质子交换膜燃料电池，一般采用风扇强制对流对电堆进行冷却，这需要系统额外的提供一定功率给风扇，一般情况能够满足系统的正常运行。但一旦出现质子交换膜损坏，氢气泄漏，系统需要强制断开进气，从而出现断电现象，而此时电堆内还存有部分氢气，此时产生的热没办法及时导出，可能出现烧毁电堆的情况。该现状亟需解决。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中燃料电池内部损坏，散热风扇停止运转，多余的热量无法导出而烧毁电堆的缺陷，提供一种燃料电池控温外壳的制备方法、控温外壳及燃料电池。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]本专利技术提供一种燃料电池控温外壳的制备方法，所述控温外壳的制备原料包括高熔点塑料和固体相变材料；所述高熔点塑料为熔点高于150℃的塑料，所述固体相变材料的熔点为60℃
‑
90℃；所述固体相变材料的相变焓值为120J/g
‑
200J/g；r/>[0007]所述制备方法包括以下步骤：
[0008]将所述高熔点塑料和所述固体相变材料放入真空烘箱；所述固体相变材料的质量为所述高熔点塑料的质量的6％
‑
15％；
[0009]控制所述真空烘箱的炉温高于所述高熔点塑料的熔点，将所述高熔点塑料和所述固体相变材料加热熔化，制成混合溶液；
[0010]将所述混合溶液倒入模具中冷却成型。
[0011]较佳地，所述固体相变材料的质量为所述高熔点塑料的质量的10％。
[0012]在本技术方案中，采用上述比例制备得到的控温外壳，在所述固体相变材料吸热发生相变熔化时，不会使其流出所述控温外壳。
[0013]较佳地，所述固体相变材料的相变焓值为140g/J。
[0014]在本技术方案中，选用所述相变焓值为140g/J的所述固体相变材料可以最大程度的吸收燃料电池释放的多余热量，同时能保持燃料电池在最佳工作温度范围，避免吸收过多的热量是燃料电池的温度过低，影响燃料电池的正常运行。
[0015]较佳地，所述高熔点塑料的熔点为150℃
‑
200℃，所述固体相变材料的熔点为70℃
～80℃。
[0016]在本技术方案中，由所述制备方法制备得到的控温外壳，在外壳包围的燃料电池的温度在70℃～80℃时开始吸热相变，选用熔点为150℃
‑
200℃的所述高熔点塑料加工难度低，便于生产。
[0017]较佳地，所述固体相变材料包括石蜡；所述高熔点塑料包括：聚丙烯、聚氯乙烯或聚酰胺。
[0018]在一具体实施例中，所述高熔点塑料为熔点为180℃的聚丙烯，所述固体相变材料为熔点为70℃的石蜡。
[0019]在一具体实施例中，所述高熔点塑料为熔点为180℃的聚氯乙烯，所述固体相变材料为熔点为70℃的石蜡。
[0020]在一具体实施例中，所述高熔点塑料为熔点为180℃的聚丙烯，所述固体相变材料为熔点为80℃的石蜡。
[0021]本专利技术还提供一种控温外壳，所述控温外壳由上述的制备方法制备得到。
[0022]本专利技术还提供一种燃料电池，包括电堆和如上所述的控温外壳，所述控温外壳包围所述电堆。
[0023]本专利技术的积极进步效果在于：由上述方法制备得到的控温外壳，在外壳包围的燃料电池电堆的温度处于固体相变材料的熔点时开始吸热相变，将电堆温度控制在正常范围内；进一步地，当电堆出现泄漏时，系统断电，用于散热的风扇停止运转，此时产生大量的热由控温外壳吸收，在电堆系统失控的情况下能够避免对电堆更大的损坏甚至导致整个系统和使用场景的破坏。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例1的燃料电池控温外壳的制备方法的流程图。
[0025]图2为本专利技术实施例1的具体施例的效果对比图。
[0026]图3为本专利技术实施例1的具体实例的DSC测试曲线。
具体实施方式
[0027]下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。
[0028]实施例1
[0029]本实施例提供一种燃料电池控温外壳的制备方法，其中控温外壳的制备原料包括高熔点塑料和固体相变材料；
[0030]如图1所示，本实施例提供的燃料电池控温外壳的制备方法包括以下步骤：
[0031]S1、将高熔点塑料和固体相变材料放入真空烘箱；
[0032]S2、控制真空烘箱的炉温高于高熔点塑料的熔点，将高熔点塑料和固体相变材料加热熔化，制成混合溶液；
[0033]S3、将混合溶液倒入模具中冷却成型。
[0034]在一可实施的方案中，固体相变材料包括石蜡；高熔点塑料可包括：聚丙烯、聚氯乙烯或聚酰胺。
[0035]石蜡成本低廉，加工难度低；聚丙烯、聚氯乙烯或聚酰胺为常见的工业塑料，也具有价格低廉适于生产的优点，可以降低控温外壳的制备难度以及生产成本。
[0036]下面通过一具体实例，说明本实施例1提供的燃料电池控温外壳的制备方法的具体步骤；
[0037]S10、将熔点为180℃的聚丙烯和熔点为70℃、相变焓值为140g/J的石蜡放入真空烘箱；其中，石蜡的质量是聚丙烯质量的10％；
[0038]S20、控制真空烘箱的炉温为200℃，将聚丙烯和石蜡加热熔化成聚丙烯
‑
石蜡混合溶液；
[0039]S30、将聚丙烯
‑
石蜡混合溶液倒入模具中冷却成型。
[0040]采用上述比例制备得到的控温外壳，在固体相变材料吸热发生相变熔化时，不会流出控温外壳。
[0041]优选地，选用相变焓值为140g/J的固体相变材料可以最大程度的吸收燃料电池电堆释放的多余热量，同时能保持电堆在最佳工作温度范围，避免吸收过多的热量是电堆的温度过低，影响电堆的正常运行。由图2可以看出，使用本实施例制备得到的控温外壳具有良好的控温效果，能避免电堆温度在短时间内飙升。
[0042]本实施例还提供一种燃料电池，其包括电堆和使用上述方法制备的控温外壳，控温外壳包围电堆。
[0043]由上述方法制备得到的控温外壳，在外壳包围的燃料电池电堆的温度处于70℃时开始吸热相变，将电堆温度控制在正常范围内；进一步地，当电堆出现泄漏时，系统断电，用于散热的风扇停止运转，此时产生大量的热由控温外壳吸收，在电堆系统失控的情况下能够避免对电堆更大的损坏甚至导致整个系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池控温外壳的制备方法，其特征在于，所述控温外壳的制备原料包括高熔点塑料和固体相变材料；所述高熔点塑料为熔点高于150℃的塑料，所述固体相变材料的熔点为60℃
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90℃；所述固体相变材料的相变焓值为120J/g
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200J/g；所述制备方法包括以下步骤：将所述高熔点塑料和所述固体相变材料放入真空烘箱；所述固体相变材料的质量为所述高熔点塑料的质量的6％
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15％；控制所述真空烘箱的炉温高于所述高熔点塑料的熔点，将所述高熔点塑料和所述固体相变材料加热熔化，制成混合溶液；将所述混合溶液倒入模具中冷却成型。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固体相变材料的质量为所述高熔点塑料的质量的10％。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固体相变材料的相变焓值为140g/J。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志华，杨建波，李恒，杨敏，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：