[实用新型]一种提升燃料电池电堆冷启动能力的端板

说明书

本实用新型提供一种提升燃料电池电堆冷启动能力的端板，包括第一端板和第二端板；所述第一端板包括空气入口、氢气入口、冷却液入口、空气出口、氢气出口和冷却液出口，所述第一端板内部设置空腔，所述空腔内设置有空气气体流道、氢气气体流道和冷却液液体流道Ⅰ；所述空腔的入口连接至燃料电池电堆的冷却腔出口；所述第二端板包括设置于内部的冷却液液体流道Ⅱ。本实用新型的技术方案解决了现有提升燃料电池低温启动能力的技术加热效果差，配套设备复杂且耗能较多的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体而言，尤其涉及一种提升燃料电池电堆冷启动能力的端板。

背景技术

在双碳目标背景下，氢能受到广泛关注，而燃料电池是氢能社会应用场景中的重要组成部分，燃料电池汽车被视为实现新能源汽车零排放的终极解决方案，但现阶段仍存在一些问题限制其大规模应用，燃料电池低温启动一直是制约燃料电池汽车商用化的关键因素之一。通常，燃料电池电堆需要在零度以下完成快速启动，但是由于燃料电池电堆对工作温度敏感性较大，在低温启动过程中，由于环境温度在零度以下，因此反应过程中生成的水会迅速结冰，快速提升燃料电池工作温度对低温启动具有重要意义。此外，边缘节由于产热少，且散热量较中间节大，因此在低温启动过程中边缘节的结冰量更大，成为限制燃料电池低温启动能力的主要因素。

现有关于提升低温启动能力的技术大多是通过外部辅助加热设备来提升电堆温度以达到快速启动的效果，存在不能充分利用冷却液热量，加热效果较差等问题，且通常需要外部供电设备，配套设备复杂且耗能较多。

实用新型内容

根据上述提出现有技术加热效果差，配套设备复杂且耗能较多的技术问题，而提供一种提升燃料电池电堆冷启动能力的端板，可充分利用电池产热，实现热量的二次利用，在端板内利用电池冷却液出口的高温冷却液快速提升电堆入口冷却液温度，减小冷却液对电堆的冷冲击，缓解低温启动过程中的边缘单低，有效提升低温启动能力，大幅缩短燃料电池电堆低温启动所用时间。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种提升燃料电池电堆冷启动能力的端板，包括第一端板和第二端板；

所述第一端板包括空气入口、氢气入口、冷却液入口、空气出口、氢气出口和冷却液出口，所述第一端板内部设置空腔，所述空腔内设置有空气气体流道、氢气气体流道和冷却液液体流道Ⅰ；

空腔的入口连接至燃料电池电堆的冷却腔出口；所述空腔与所述冷却液出口相连通；

所述空气气体流道、所述氢气气体流道和所述冷却液液体流道Ⅰ的入口分别连接至所述空气入口、所述氢气入口和所述冷却液入口，出口分别连接至燃料电池电堆的空气腔入口、氢气腔入口和冷却腔入口；

所述第二端板包括设置于内部的冷却液液体流道Ⅱ，所述冷却液液体流道Ⅱ的入口和出口分别连接至所述燃料电池电堆的冷却腔入口和冷却腔出口。

进一步地，所述空气出口和所述氢气出口分别连接至所述燃料电池电堆的空气腔出口和氢气腔出口。

进一步地，所述空气气体流道、所述氢气气体流道、所述冷却液液体流道Ⅰ和所述冷却液液体流道Ⅱ均为蛇形流道。

进一步地，所述空气气体流道包括第一端板空气管路入口和第一端板空气管路出口，所述第一端板空气管路入口连接至所述空气入口，所述第一端板空气管路出口连接至所述燃料电池电堆的空气入口；

所述氢气气体流道包括第一端板氢气管路入口和第一端板氢气管路出口，所述第一端板氢气管路入口连接至所述氢气入口，所述第一端板氢气管路出口连接至所述燃料电池电堆的氢气入口；

所述冷却液液体流道Ⅰ包括第一端板冷却液管路入口和第一端板冷却液管路出口，所述第一端板冷却液管路入口连接至所述冷却液入口，所述第一端板冷却液管路出口连接至所述燃料电池电堆的冷却腔入口。