[实用新型]一种燃料电池冷却系统、燃料电池及燃料电池汽车

说明书

本实用新型涉及电池技术领域，具体公开了一种燃料电池冷却系统、燃料电池及燃料电池汽车。燃料电池冷却系统，包括第一双极板和第二双极板，第一双极板和第二双极板的板面上均设置有多个蛇形流场通道，蛇形流场通道上间隔设置有多个校正通道，校正通道水平设置，并连通多个蛇形流场通道；第一双极板和第二双极板均包括：冷却液入口，位于双极板的上边，且第一双极板的冷却液入口靠近第一边设置，第二双极板的冷却液入口靠近第二边设置；冷却液出口，位于双极板的下边，且第一双极板的冷却液出口靠近第二边设置，第二双极板的冷却液出口靠近第一边设置。燃料电池冷却系统提高了各蛇形流场通道内冷却液温度分布的均匀性，以及降低了水泵负荷。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池冷却系统、燃料电池及燃料电池汽车。

背景技术

高功率燃料电池通常需要极强的散热能力，燃料电池的散热一般通过冷却液和相应的热管理装置得以实现。不充分或者无效的电池冷却会导致整个或者局部电池温度过高，使得膜电极组件脱水、收缩、褶皱甚至破裂，对于电池的性能和寿命都有很大的影响。

热管理装置包括至少两个平行设置的双极板，双极板包括冷却液入口和冷却液出口，冷却液由冷却液入口流向冷却液出口。现有技术中的热管理装置中的冷却液的流动方式有两种，其中一种为每个双极板内的冷却液的流向相同，该种形式的热管理装置会导致电池沿冷却液流动方向的温度分布不均，温度梯度过大；另一种为相邻的双极板内的冷却液的流向相反，该种形式的热管理装置解决了电池内温度分布不均，温度梯度过大的问题，但是由于其将冷却液入口和冷却液出口布置在双极板两端的中间部分，冷却液入口的两侧布置有氢气入口和空气入口，这导致冷却液的出、入口面积缩减，因此在维持原冷却液流量的情况下，就使得冷却流道压降显著提高，进而导致水泵负荷提升。另一方面，狭小的冷却液出、入口对应于平行直流道必然使得冷却液流场的分布极不均匀。最后，由于流道的长度较长，且各个流道之间只有两端连通，导致各个流道内压力不均匀，进而使得各个流道内冷却液流速和温度不同。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池冷却系统、燃料电池及燃料电池汽车，以提高各蛇形流场通道内冷却液的压力的均匀性、分布的均匀性及温度分布的均匀性，以及降低水泵负荷。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种燃料电池冷却系统，包括多个平行设置的双极板组，所述双极板组包括平行设置的第一双极板和第二双极板，所述第一双极板和所述第二双极板的板面上均设置有多个蛇形流场通道，且多个所述蛇形流场通道平行设置，所述蛇形流场通道上间隔设置有多个校正通道，所述校正通道水平设置，并连通多个所述蛇形流场通道；

所述第一双极板和第二双极板均包括：

氢气入口和空气入口，设置于所述双极板的第一边；

氢气出口和空气出口，设置于所述双极板的第二边，所述第一边和所述第二边相对设置；

冷却液入口，位于所述双极板的上边，且所述第一双极板的所述冷却液入口靠近所述第一边设置，所述第二双极板的冷却液入口靠近所述第二边设置；

冷却液出口，位于所述双极板的下边，且所述第一双极板的所述冷却液出口靠近所述第二边设置，所述第二双极板的所述冷却液出口靠近所述第一边设置，所述上边和所述下边相对设置，且均位于所述第一边和所述第二边之间。

优选地，所述蛇形流场通道包括多个水平设置的水平通道和多个竖直设置的竖直通道，所述水平通道和所述竖直通道交替连通。

优选地，所述竖直通道包括两个口部竖直通道和多个中间竖直通道，两个所述口部竖直通道分别位于所述冷却液出口和所述冷却液入口处，冷却液由所述口部竖直通道流入或流出所述蛇形流场通道，所述口部竖直通道远离所述冷却液入口或所述冷却液出口的一端连通有所述水平通道，所述中间竖直通道的两端均连通有所述水平通道。