能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件、空冷型燃料电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件、空冷型燃料电池，所述能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件包括堆芯和电加热件，堆芯包括多个依次叠置的单电池，堆芯在其长度方向上的至少一侧设有电加热件，且电加热件与多个单电池均接触。本实用新型专利技术的能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件能够快速对堆芯进行升温，实现空冷型燃料电池快速平稳的冷启动。稳的冷启动。稳的冷启动。

【技术实现步骤摘要】
能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件、空冷型燃料电池


[0001]本技术涉及电池
，具体地，涉及一种能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件、空冷型燃料电池。

技术介绍

[0002]质子交换膜空冷型燃料电池是将化学能转化为电能的反应装置，在其工作过程，消耗的燃料为氢气，反应产物是水，有害排放物为零，所以是最清洁的能源之一。并且氢空冷型燃料电池是一种高效率的能源利用方式，因此，是人类实现可持续发展的重要储备能源。
[0003]当空冷型燃料电池温度低于零度启动时，由于空冷型燃料电池产物为水，产生的水会在空冷型燃料电池内部结冰。空冷型燃料电池的产生水在内部结冰后，一方面阻碍了电化学反应的进行，另一方面阻碍了反应气体在多孔介质中的传输。当结冰完全堵死空冷型燃料电池内部前，如果空冷型燃料电池温度没有升高到零度以上，则会导致低温启动失败。同时如果水在空冷型燃料电池内部结冰，会对其内部结构造成一定的机械损伤，影响空冷型燃料电池的寿命。因此，当空冷型燃料电池在低于零下温度环境中启动时，需要尽快将空冷型燃料电池温度提高到零度以上。随着空冷型燃料电池的逐步商业化，冷启动能力成为衡量空冷型燃料电池性能的重要指标。
[0004]相关技术中的冷启动空冷型燃料电池包括利用加热丝加热电池板和利用加热装置加热空冷型燃料电池的壳内温度两种方式，但是，上述加热结构的布局不合理，存在诸多问题，例如加热效率低，电池不能快速冷启动，以及加热装置的设置影响了电池的散热，导致空冷型燃料电池性能下降。

技术实现思路

[0005]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本技术的实施例提出一种能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件，该能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件能够快速对堆芯进行升温，实现空冷型燃料电池快速平稳的冷启动。
[0007]本技术的实施例还提出一种空冷型燃料电池。
[0008]本技术实施例的能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件包括：堆芯，所述堆芯包括多个依次叠置的单电池；电加热件，所述堆芯在其长度方向上的至少一侧设有所述电加热件，且所述电加热件与多个所述单电池均接触。
[0009]本技术实施例的空冷型燃料电池组件，堆芯在其长度方向上的至少一侧设有电加热件，且电加热件与多个单电池均接触，从而能够在空冷型燃料电池温度低于零度时，利用电加热件对多个单电池快速加热，实现空冷型燃料电池平稳快速的冷启动，保证空冷型燃料电池在极端环境下的适用性，另外，本申请的电加热件设置在堆芯的侧面，不会干涉空冷型燃料电池的散热风道，且单个电加热件即可实现多个单电池的加热，结构简单，成本
低。
[0010]在一些实施例中，所述电加热件朝向所述堆芯的侧面上设置导热硅胶。
[0011]在一些实施例中，所述电加热件朝向所述堆芯的侧面上设有多个凸起，多个所述凸起在所述堆芯的高度方向上间隔布置，且多个所述凸起与多个所述单电池一一对应并接触。
[0012]在一些实施例中，在所述堆芯的高度方向上，多个所述凸起和多个所述单电池交错布置，且所述凸起与对应的所述单电池至少部分表面贴合。
[0013]在一些实施例中，所述电加热件为板式结构件。
[0014]在一些实施例中，所述空冷型燃料电池组件还包括上端板和下端板，所述上端板和所述下端板在所述堆芯的高度方向上分别连接在所述堆芯的两端，所述电加热件与所述上端板和所述下端板均连接。
[0015]本技术实施例的空冷型燃料电池包括壳体和电池组件，所述壳体具有容纳腔，所述电池组件设于所述容纳腔内，所述电池组件为上述实施例所述的能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件。
[0016]本技术实施例的空冷型燃料电池，通过采用上述能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件，燃料的电池可以快速稳定地实现低温冷启动。
[0017]在一些实施例中，所述空冷型燃料电池还包括散热风扇，所述壳体上具有与所述容纳腔连通的进风口和出风口，所述散热风扇设于所述容纳腔内并位于所述出风口和所述堆芯之间。
附图说明
[0018]图1是根据本技术实施例的能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件的结构示意图。
[0019]图2是根据本技术实施例的能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件的局部结构示意图。
[0020]图3是根据本技术另一实施例的能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件的局部结构示意图。
[0021]图4是根据本技术实施例的空冷型燃料电池的结构示意图。
[0022]附图标记：
[0023]堆芯1，单电池11，电加热件2，导热硅胶3，凸起4，上端板5，下端板6，散热风扇7，壳体8。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0025]如图1
‑
图4所示，本技术实施例的能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件包括堆芯1和电加热件2。
[0026]具体地，如图1所示，堆芯1包括多个依次叠置的单电池11，堆芯1在其长度方向上
的至少一侧设有电加热件2，且电加热件2与多个单电池11均接触。可以理解的是，由于电加热件2设置的堆芯1的侧面，且电加热件2与每个单电池11均接触，则电加热件2可快速向多个单电池11传热，实现堆芯1的快速升温，以使空冷型燃料电池在温度低于零度时能够快速启动。优选地，堆芯1在其长度方向上的两侧均设有电加热件2，以进一步提高加热效率。
[0027]本技术实施例的空冷型燃料电池组件，堆芯1在其长度方向上的至少一侧设有电加热件2，且电加热件2与多个单电池11均接触，从而能够在空冷型燃料电池温度低于零度时，利用电加热件2对多个单电池11快速加热，实现空冷型燃料电池平稳快速的冷启动，保证空冷型燃料电池在极端环境下的适用性，另外，本申请的电加热件2设置在堆芯1的侧面，不会干涉空冷型燃料电池的散热风道，且单个电加热件2即可实现多个单电池11的加热，结构简单，成本低。
[0028]优选地，如图2所示，电加热件2朝向堆芯1的侧面上设置导热硅胶3。由此，导热硅胶3可以提高传热效率，以使空冷型燃料电池快速升温，实现高效的冷启动。另外，电加热件2在设置完成后，由于装配误差等因素，可能存在部分单电池11与电加热件2不能良好接触，此时，可利用导热硅胶3填充单电池11与电加热件2之间的间隙，保证电加热件2能够向所有单电池11稳定传热。
[0029]另外，本申请保证电加热件2与单电池11直接传热的手段不限于设置导热硅胶3，例如，如图3所示，电加热件2朝向堆芯1的侧面上设有多个凸起4，多个凸起4在堆芯1的高度方向上间隔布置，且多个凸起4与多个单电池11一一对应并接触。由此，当电加热件2与某个单电池11存在间隙时，朝向单电池11延伸的凸起4可补偿间隙距离，即凸起4可与单电池11接触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件，其特征在于，包括：堆芯，所述堆芯包括多个依次叠置的单电池；电加热件，所述堆芯在其长度方向上的至少一侧设有所述电加热件，且所述电加热件与多个所述单电池均接触。2.根据权利要求1所述的能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件，其特征在于，所述电加热件朝向所述堆芯的侧面上设置导热硅胶。3.根据权利要求1所述的能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件，其特征在于，所述电加热件朝向所述堆芯的侧面上设有多个凸起，多个所述凸起在所述堆芯的高度方向上间隔布置，且多个所述凸起与多个所述单电池一一对应并接触。4.根据权利要求3所述的能够低温冷启动的空冷型燃料电池组件，其特征在于，在所述堆芯的高度方向上，多个所述凸起和多个所述单电池交错布置，且所述凸起与对应的所述单电池至少部分表面贴合。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆维，陈洵，耿珺，魏刚，
申请(专利权)人：国家电投集团氢能科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：