一种新型燃料电池散热装置及散热系统制造方法及图纸

本申请涉及一种新型燃料电池散热装置，包括：外壳，具有空腔，空腔适于放置燃料电池；散热组件，设置在外壳的上方；其中，散热组件包括若干翅片，若干翅片与外壳的顶面垂直连接，翅片为中空结构，间隙与翅片的中空结构连通，燃料电池安装在空腔内，间隙适于通入冷却剂，燃料电池反应温度大于冷却剂沸点，冷却剂沸腾蒸发成气态，与翅片接触后冷却为液态后掉落在间隙内。与现有技术中相比，本申请的散热方式因为取消了水冷方式中的水泵、翅片散热器以及管路等，大大降低了散热装置的复杂程度，且有效缩小了系统体积，同时还减少了温度传感器的数量，降低成本，提高可靠性，利用冷却剂自身的沸腾温度来保持温度的稳定，大大提升了温度的控制精度。制精度。制精度。

【技术实现步骤摘要】
一种新型燃料电池散热装置及散热系统


[0001]本申请涉及一种新型燃料电池散热装置及散热系统，属于燃料电池散热


技术介绍

[0002]氢燃料电池是一种化学能直接转化为电能的反应装置，无燃烧，具有效率高、绿色环保的优点。氢燃料电池在反应过程需要有恒定的温度，但在反应过程中由于有热产生，因此必须有散热结构进行散热，以确保燃料电池反应温度适宜。
[0003]在传统的质子交换膜燃料电池结构中，一般采用水冷散热的方式，即通过一个泵带动冷却液循环，通过燃料电池双极板中间，带走反应过程产生的热量，流出燃料电池后，通过流过一个散热器将反应热散出，并重新流回水泵，但该种散热方式结构复杂，零部件众多，且控制复杂；除水冷散热的方式外，经常使用的散热方式还有风冷电堆，即将冷空气用风扇吹入双极板中间进行散热，该种散热方式散热能力较小，温度控制不稳定，无法适应大功率燃料电池需求。
[0004]因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种新型燃料电池散热装置及散热系统，该散热方式散热效果好，结构简单且温度易控。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：外壳，具有空腔，所述空腔适于放置燃料电池；
[0007]散热组件，设置在所述外壳的上方；
[0008]其中，所述散热组件包括若干翅片，若干翅片与所述外壳的顶面垂直连接，所述翅片为中空结构，所述间隙与所述翅片的中空结构连通，所述燃料电池安装在空腔内，所述间隙适于通入冷却剂，所述燃料电池反应温度大于所述冷却剂沸点，所述冷却剂沸腾蒸发成气态，与所述翅片接触后冷却为液态后掉落在所述间隙内。
[0009]可选地，上述的新型燃料电池散热装置，所述散热组件还包括设置在所述翅片一侧的风扇。
[0010]可选地，上述的新型燃料电池散热装置，所述冷却剂包括乙醇、低压力去离子水、低压乙二醇溶液、氟碳类化合物中的一种或多种。
[0011]本申请还提供一种新型燃料电池散热系统，包括：
[0012]燃料电池，包括多个层叠的双极板和膜电极；
[0013]散热装置，所述散热装置为上述中任一项所述的新型燃料电池散热装置。
[0014]可选地，上述的新型燃料电池散热系统，所述双极板上贯通设置有若干散热通道，所述散热通道与所述间隙连通。
[0015]可选地，上述的新型燃料电池散热系统，所述散热系统还包括设置在所述燃料电
池上的密封装置。
[0016]本申请的有益效果在于：通过设置具有空腔的外壳和设置在外壳上方的散热组件，空腔可以容置燃料电池，且燃料电池与外壳之间留有间隙，将间隙中填充有冷却剂，而翅片设置为中空结构，且间隙与中空结构连通，使得燃料电池反应产生的热的温度到达冷却剂的沸点时，冷却剂沸腾蒸发，由液态转化为气态并上升，直至与温度较低的翅片内壁接触，此时气态的冷却剂冷凝为液态，而液态且温度低的冷却剂在自重的作用下再次掉落在间隙内，以将间隙内的冷却剂的温度降低，完成对燃料电池反应进行散热；与现有技术中相比，本申请的散热方式因为取消了水冷方式中的水泵、翅片散热器以及管路等，大大降低了散热装置的复杂程度，且有效缩小了系统体积，同时还减少了温度传感器的数量，降低成本，提高可靠性，利用冷却剂自身的沸腾温度来保持温度的稳定，大大提升了温度的控制精度。
[0017]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0018]图1为本申请的一种新型燃料电池散热系统的结构示意图；
[0019]图2为图1所示的一种新型燃料电池散热系统的分解示意图；
[0020]图3为图1所示的一种新型燃料电池散热系统的剖面图。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图对本申请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一部分实施例，而不是全部的实施例。下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0023]在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本申请。
[0024]请参见图1
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图3，本申请中的一较佳实施例所示的一种新型燃料电池10散热系统，包括燃料电池10和散热装置20。其中，燃料电池10适于发电，而散热装置20适于对燃料电池10反应生成的热进行散热，以保证燃料电池10的稳定发电。
[0025]散热装置20包括外壳6和设置在外壳6上方的散热组件7。其中，外壳6具有空腔61，该空腔61适于放置燃料电池10。当燃料电池10放置在空腔61内时，燃料电池10与外壳6的壁体之间还存在间隙8，该间隙8适于通入冷却剂，以对空腔61内的燃料电池10进行散热。
[0026]具体的，散热组件7包括若干翅片71，若干翅片71与外壳6的顶面垂直连接设置。需要说明的是，将若干翅片71与外壳6的顶面垂直设置的目的是为了增大沸腾后的冷却剂与翅片71的接触面积，以更快的对燃料电池10进行散热。
[0027]值得注意的是，本实施例中，翅片71设置为中空结构，且上述间隙8与翅片71的中空结构连通，这样设置的目的是：燃料电池10工作时会产生一定的热量，当燃料电池10的温度大于冷却剂的沸点时，冷却剂则会沸腾，由液态转换为气态，由于外壳6的上方设置有中空结构的翅片71，气态的冷却剂上升至翅片71的中空结构内，以与温度较低的翅片71内壁接触，再次由气态转换为液态，液态的冷却剂在自重的作用下再次落入至间隙8中，以与间隙8中的温度较高的冷却剂融合，以降低冷却剂的温度，同时对燃料电池10进行散热。与现有技术相比，该散热方式因为取消了水冷方式中的水泵、翅片71散热器以及管路等，大大降低了散热装置20的复杂程度，且有效缩小了系统体积，同时还减少了温度传感器的数量，降低成本，提高可靠性，利用冷却剂自身的沸腾温度来保持温度的稳定，大大提升了温度的控制精度。
[0028]由于燃料电池10的工作温度在70℃
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80℃之间，因此本实施例中，冷却剂可以为乙醇、低压力去离子水、低压乙二醇溶液、氟碳类化合物中的一种或多种，在此不对冷却剂的类型做具体限定，根据实际情况而定。
[0029]为了进一步提高散热装置20的散热效率，本实施例中，散热组件7还包括设置在翅片71一侧的风扇，该风扇在驱动件的作用下转动，以带动周围的气流转动，从而对翅片71进行降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型燃料电池散热装置，其特征在于，包括：外壳，具有空腔，所述空腔适于放置燃料电池；散热组件，设置在所述外壳的上方；其中，所述散热组件包括若干翅片，若干翅片与所述外壳的顶面垂直连接，所述翅片为中空结构，所述间隙与所述翅片的中空结构连通，所述燃料电池安装在空腔内，所述间隙适于通入冷却剂，所述燃料电池反应温度大于所述冷却剂沸点，所述冷却剂沸腾蒸发成气态，与所述翅片接触后冷却为液态后掉落在所述间隙内。2.如权利要求1所述的新型燃料电池散热装置，其特征在于，所述散热组件还包括设置在所述翅片一侧的风扇。3.如权利要求1所述的新型燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓燕，刘建飞，
申请(专利权)人：苏州云帆氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：