【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池领域，特别是涉及一种电池散热结构及燃料电池。
技术介绍
1、人类社会的发展需要充足的能源提供动力，然而，以直接燃烧煤、石油、天然气等化石燃料为主要使用方式的粗放型能源结构导致大量温室气体排放，同时由于燃烧而产生的大量烟雾、粉尘、氮氧化物气体等有毒有害物质也引发了极其严重的环境污染问题。为实现人类社会可持续发展，从不可再生能源转型到风能、水能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等绿色能源，成为世界各国高度共识。
2、氢能源是公认的清洁能源，通过将风能、太阳能、水能转化为可存储性，可灵活便捷使用的绿氢，从而推动由传统化石能源向绿色清洁能源的转变。氢燃料电池是以氢气为燃料，通过电化学反应将燃料中的化学能直接转变为电能的发电装置，也是氢能领域中的关键性节点，这其中质子交换膜燃料电池因其启动快捷、能量转化率高、环境适应性强、功率密度大、运行温度相对较低等特点而备受关注，但是燃料电池的工作过程中大约有一半左右的能量耗散为热能，因此电堆的散热冷却非常重要。
3、质子交换膜燃料电池从冷却形式上可分为两类，一类用液体做冷却剂，简称为液冷；另一类用空气做冷却剂，简称为空冷。液冷的散热效率高，电堆体积小，但结构较为复杂，设计和制造的难度较大，成本较高；而空冷的结构虽然简单，成本低，但是其散热效率也低，需要大量的空气来带走燃料电池产生的热量，为满足散热需求，风冷电堆阴极板流道通径截面积往往比水冷的大很多，这使得风冷阴极板体积较大，进而导致风冷电堆体积功率密度较低，空间利用率较低。
1、本专利技术要解决的技术问题是：如何提高风冷电堆的散热效率及体积功率密度，为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电池散热结构及燃料电池，包括多个双极板和多个膜电极，所述双极板与所述膜电极交替层叠设置，所述膜电极与位于所述膜电极上下侧的两个双极板的板侧组合形成单电池，所述单电池之间设置有冷却组件；
2、所述冷却组件的宽度不小于所述单电池的宽度，且所述冷却组件宽度方向的两侧均设有位于所述单电池外的侧翼部，所述侧翼部上设有冷却流道。
3、优选地，所述冷却组件与所述单电池之间的数量比为1:5至1：50。
4、优选地，所述双极板的第一侧设有空气流道，所述双极板的第二侧设有氢气流道；所述第一侧作为所述单电池的阴极，所述第二侧作为所述单电池的阳极。
5、优选地，所述第二侧与对应单电池内的所述膜电极压紧密封。
6、优选地，所述空气流道中设有热电偶以监测输出空气的温度。
7、优选地，所述冷却组件在高度方向上的两侧分别与两个双极板密封连接，且所述冷却组件与所述双极板之间设有隔绝膜。
8、优选地，所述侧翼部宽度与所述双极板宽度之间的比小于2:1。
9、优选地，所述双极板由石墨、石墨复合材料或者经表面改性后的金属材料制成。
10、优选地，所述冷却组件由金属材料制成。
11、本专利技术还提供一种燃料电池，该燃料电池包括电堆、能量控制单元、氢气罐以及空气通入装置；
12、所述电堆包括如前文描述的电池散热结构；
13、所述能量控制单元与所述电堆电连接以控制所述电堆输出的电能；
14、所述氢气罐与所述电堆连接以用于向所述电堆中单电池的阳极通入氢气；
15、所述空气通入装置与所述电堆连接以用于向所述电堆中单电池的阴极通入空气。
16、本专利技术实施例中所提供的一种电池散热结构及燃料电池相比于现有技术而言，其有益效果在于：
17、通过在两个单电池之间设置冷却组件来隔开两个单电池，冷却组件不参与电化学反应，从而也不是产生热量的热源，而是串联的单电池堆中的冷点环节，冷却组件可以吸收分散单电池发电过程中产生的热量，进而起到散热并降低电堆温度的效果；进一步的，冷却组件的侧翼部能够增大冷却组件的散热面积，进一步的提高冷却组件散热降温的效果，使得电堆的温度得到抑制，这就意味着电堆能够输出的功率的上限得到提升，电堆的体积功率密度也就得到了提升。
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1.一种电池散热结构，其特征在于，包括多个双极板和多个膜电极，所述双极板与所述膜电极交替层叠设置，所述膜电极与位于所述膜电极上下侧的两个双极板的板侧组合形成单电池，所述单电池之间设置有冷却组件；
2.根据权利要求1所述的电池散热结构，其特征在于，所述冷却组件与所述单电池之间的数量比为1:5至1：50。
3.根据权利要求1所述的电池散热结构，其特征在于，所述双极板的第一侧设有空气流道，所述双极板的第二侧设有氢气流道；所述第一侧作为所述单电池的阴极，所述第二侧作为所述单电池的阳极。
4.根据权利要求3所述的电池散热结构，其特征在于，所述第二侧与对应单电池内的所述膜电极压紧密封。
5.根据权利要求3所述的电池散热结构，其特征在于，所述空气流道中设有热电偶以监测输出空气的温度。
6.根据权利要求1所述的电池散热结构，其特征在于，所述冷却组件在高度方向上的两侧分别与两个双极板密封连接，且所述冷却组件与所述双极板之间设有隔绝膜。
7.根据权利要求1所述的电池散热结构，其特征在于，所述侧翼部宽度与所述双极板宽度之间的比小于
8.根据权利要求1所述的电池散热结构，其特征在于，所述双极板由石墨、石墨复合材料或者经表面改性后的金属材料制成。
9.根据权利要求1所述的电池散热结构，其特征在于，所述冷却组件由金属材料制成。
10.一种燃料电池，其特征在于，包括电堆、能量控制单元、氢气罐以及空气通入装置；
...【技术特征摘要】
1.一种电池散热结构，其特征在于，包括多个双极板和多个膜电极，所述双极板与所述膜电极交替层叠设置，所述膜电极与位于所述膜电极上下侧的两个双极板的板侧组合形成单电池，所述单电池之间设置有冷却组件；
2.根据权利要求1所述的电池散热结构，其特征在于，所述冷却组件与所述单电池之间的数量比为1:5至1：50。
3.根据权利要求1所述的电池散热结构，其特征在于，所述双极板的第一侧设有空气流道，所述双极板的第二侧设有氢气流道；所述第一侧作为所述单电池的阴极，所述第二侧作为所述单电池的阳极。
4.根据权利要求3所述的电池散热结构，其特征在于，所述第二侧与对应单电池内的所述膜电极压紧密封。
5.根据权利要求3所述的电池...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈思汉，刘晗，岳付昌，蒋一铭，伏祥运，宋海勇，孙哲夫，单仕阳，李光熹，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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