专利名称：风冷氢空气燃料电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种燃料电池，特别是涉及一种在三合一组件的两侧借助能导电的流场板，使氢气和空气在流经流场板时，在三合一组件中的催化剂的作用下发生氧化还原反应，而产生电子，由流场板导出而成电池的氢空气燃料电池。
背景技术：
燃料电池工作时，氢离子在质子交换膜三合一组件催化剂的作用下，发生氧化还原反应，产生电子，而生成水，在此同时，也产生一定的热量，最高可达60％。而用质子交换膜作介质的燃料电池一般工作温度限制在60-75℃之间，因此，排热就成了燃料电池能否正常工作的首要问题。
燃料电池常规的冷却方式，最典型的是水冷，即在各单电池之间插入水冷散热板，这样既使电池的结构复杂化，又增加了运行设备，如循环水泵和冷却风扇等，它的冷却程序是被电池加热的水→冷却器进行风冷→由水泵送回电池。也就是说用风扇吹冷冷却水，再用水冷却电池。这样就有两台耗电器即风扇和水泵，而它们都是把电能转化成机械能，在这种电能转化成机械能的过程中，都有损耗，而这两台设备的功能都将记入电池的自耗，因此，减少自耗就意味着提高电池功率，燃料电池是由若干个单电池叠加而成，功率越大，叠加的单电池数也越多，这也给电池的散热带来了困难，根据巨型计算机模拟运算的结果，节数越多，中心排热就更困难。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用风冷代替水冷，使电池结构较为简单，且取消了循环水泵及其辅助设备，减轻了重量，降低了成本的风冷氢空气燃料电池。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的风冷氢空气燃料电池包括流场板，在所述的流场板的两侧焊接有散热片。
对电池核心部件三合一组件及流场板的尺寸要求电池设计成长方形，其长宽比应小于2∶1，以便于将中心部分的热快速地排出。流场板采用L2型铝板用蚀刻或模压法制成带均匀缓冲区的垂直沟槽流场板。在流场板的两侧用激光焊接上铝制散热片，其宽度应等于或大于流场板的宽度。制作好的带散热片的流场板，用电镀法先镀上一层铜，再用亚硫酸盐法在其工作区镀上一层0.5微米的钯。散热风扇采用直流电机驱动的旋叶风扇。风量的大小由控制转速来调节。由温度传感器将温度信号传递至单片机来制行。
本实用新型用风冷代替水冷，使电池结构较为简单，且取消了循环水泵及其辅助设备，减轻了重量，降低了成本。因此，采用强制风冷的电池其上限节数为40节，功率限制在5KW以内，在这样的级别上，它比水冷就显得较为优越。因为直接用风冷却可减少中间环节所增加的损耗，用风扇对电池的散热片进行冷却，可省掉循环水泵，在电池的结构上就简单得多。
综上所述，本实用新型是一种用风冷代替水冷，使电池结构较为简单，且取消了循环水泵及其辅助设备，减轻了重量，降低了成本的风冷氢空气燃料电池。
图1是本实用新型结构主视图；图2是本实用新型结构俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型用进一步说明。
参见图1和图2，电池设计成长方形，其长宽比为2∶1，以便于将中心部分的热快速地排出。流场板2选用L2型铝板，用蚀刻或模压法制成带均匀缓冲区的垂直沟槽流场板。在流场板2的两侧用激光焊接上铝制散热片1，其宽度应等于或大于流场板2的宽度。制作好的带散热片的流场板2，用电镀法先镀上一层铜，再用亚硫酸盐法在其工作区镀上一层0.5微米的钯。散热风扇采用直流电机驱动的旋叶风扇，风量应大于6M3/min。风量的大小由控制转速来调节。由温度传感器将温度信号传递至单片机来制行。据以上方案做成的5KW级电池，其工作温度在室温45℃以下时为70±5℃。电池整机重量不大于28kg。
本实用新型用风冷代替水冷，使电池结构较为简单，且取消了循环水泵及其辅助设备，减轻了重量，降低了成本。因此，采用强制风冷的电池其上限节数为40节，功率限制在5KW以内，在这样的级别上，它比水冷就显得较为优越。因为直接用风冷却可减少中间环节所增加的损耗，用风扇对电池的散热片进行冷却，可省掉循环水泵，在电池的结构上就简单得多。电池结构较水冷式为简单，成本亦有所降低。
权利要求1.一种风冷氢空气燃料电池，包括流场板(2)，其特征是在所述的流场板(2)的两侧焊接有散热片(1)。
2.根据权利要求1所述的一种风冷氢空气燃料电池，其特征是电池设计成长方形，其长宽比应小于2∶1。
3.根据权利要求1或2所述的一种风冷氢空气燃料电池，其特征是所述的流场板(2)为带均匀缓冲区的垂直沟槽流场板。
4.根据权利要求1或2所述的一种风冷氢空气燃料电池，其特征是所述的散热片(1)的宽度应等于或大于所述的流场板(2)的宽度。
5.根据权利要求3所述的一种风冷氢空气燃料电池，其特征是所述的散热片(1)的宽度应等于或大于所述的流场板(2)的宽度。
6.根据权利要求1或2所述的一种风冷氢空气燃料电池，其特征是所述的流场板(2)镀有一层铜，在其工作区上再镀有一层0.5微米的钯。
7.根据权利要求3所述的一种风冷氢空气燃料电池，其特征是所述的流场板(2)镀有一层铜，在其工作区上再镀有一层0.5微米的钯。
8.根据权利要求4所述的一种风冷氢空气燃料电池，其特征是所述的流场板(2)镀有一层铜，在其工作区上再镀有一层0.5微米的钯。
9.根据权利要求5所述的一种风冷氢空气燃料电池，其特征是所述的流场板(2)镀有一层铜，在其工作区上再镀有一层0.5微米的钯。
专利摘要本实用新型公开了一种风冷氢空气燃料电池，在流场板(2)的两侧焊接有散热片(1)。电池设计成长方形，其长宽比应小于2∶1。流场板(2)为带均匀缓冲区的垂直沟槽流场板。散热片(1)的宽度应等于或大于所述的流场板(2)的宽度。所述的流场板(2)镀有一层铜，在其工作区上再镀有一层0.5微米的钯。本实用新型是一种用风冷代替水冷，使电池结构较为简单，且取消了循环水泵及其辅助设备，减轻了重量，降低了成本的风冷氢空气燃料电池。
文档编号H01M4/86GK2916940SQ20062005070
公开日2007年6月27日 申请日期2006年4月21日 优先权日2006年4月21日
发明者谌冠卿 申请人:长沙丰日电气集团有限公司