专利名称：燃料电池电堆冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于燃料电池领域，特别涉及燃料电池电堆冷却装置。
背景技术：
燃料电池是一种将持续供给的燃料和氧化剂中的化学能连续不断的转化成电能的电化学 装置。近20多年来，在能源危机和环境保护的双重压力下，燃料电池的研究和应用正以极快 的速度在发展。AFC已在宇航领域广泛应用，PEMFC已广泛作为交通动力和小型电源装置来应 用，PAFC作为中型电源应用进入了商业化阶段，MCFC也已完成工业试验阶段，起步较晚的作 为发电最有应用前景的SOFC已有几十千瓦的装置完成了数千小时的工作考核，相信随着研究 的深入还会有新的燃料电池出现。
PEMFC电池堆工作时对温度的要求很高，随着电池温度的升高，电池电压迅速增大并趋 于平缓，在电堆温度为8(T9(TC输出功率最大， 一旦堆温度超过这个范围，热稳定性和质子 传导性都将严重下降，其输出功率也就会迅速下降；温度过高时，会使质子膜脱水，引起膜 性能变差，各种极化增强，造成电池性能下降；燃料电池冷却系统的主要功能就是排除燃料 电池工作时产生的热量，以保证燃料电池的电堆在最佳工作温度下工作。
燃料电池的冷却有风冷和水冷两种形式，对于1KW以下的燃料电池一般采用风冷形式进 行冷却以控制其电池堆的温度；对于lkW以上的燃料电池一般采用水冷进行冷却。燃料电池 化学反应产生的热量一般通过介质直接排放到大气环境中。因为燃料电池工作的工况在不断 的发生变化，因此其产热量也在随之变化着， 一般是采取调节冷却水流量的方法来保持燃料 电池相对恒定的温度。
发明内容
发明目的提供一种控制燃料电池电堆工作温度的冷却装置，提供燃料电池更加稳定的 工作环境。
技术实施方案
一种燃料电池电堆冷却装置，包括燃料电池电堆，电堆的冷却水通路连接冷却装置和管 路(2)，冷却装置和管路的另一端连接温控阀，温控阀连接另一端连接冷却水通路。冷却装置为换热器或风冷散热器。换热器通过管路(6)连接储水罐。 冷却水通路是通过燃料电池内部的循环水通路，通过这个通路来冷却燃料电池堆，使其 保持在最佳的工作温度循环水从电堆出来后分为两路， 一路进入冷却装置，与存储水通路 的水进行热量交换，温度降低后进入温控阀，另一路直接进入温控阀，在温控阀上设置电堆 进水温度后，温控阀可以自动调节两个通路的水流量从而保持进堆的冷却水在相对恒定的温 度。温控阀是利用其阀芯自身所具有的热敏特性，自动控制冷热水流量，无须外界动力和指 令，达到控温目的使之温度稳定。
冷却装置可以采用换热器或风冷散热器。
存储水通路是余热利用的通路从储水罐下部抽出冷水通过换热器与电堆出来的热水进 行热量交换，温度升高后回到储水罐；补水通路根据用热水的情况随时补水。
有益效果通过这个实用新型方案的实施， 一是可以保持燃料电池工作的环境温度更加 稳定，二是可以充分利用燃料电池在化学反应中产生的废热，提高燃料电池的综合效率。温 控阀是利用其阀芯自身所具有的热敏特性，自动控制冷热水流量，无须外界动力和指令，达 到控温目的使之温度稳定。
附图l是本实用新型的一种具体实施方式
； 附图2是本实用新型的另一种具体实施方式
；
具体实施方式
结合附图来说说本实用新型的具体实施
附图l给出了燃料电池余热利用以及保持进入电堆的冷却水温度恒定的基本实施方式的 原理示意图。冷却水通路10是通过燃料电池电堆1内部的循环水通路，通过这个通路来冷却 燃料电池堆，使其保持在最佳的工作温度循环水经过水泵7后分为两路， 一路进入换热器8 ，与存储水通路ll进入的冷水进行热量交换，温度降低后进入温控阀9，另一路通过管道2直 接进入温控阀9，设置电堆进水温度后，温控阀9可以自动调节两个通路的水流量从而保持进 堆的冷却水在相对恒定的温度。
存储水通路是余热利用的通路水泵6从储水罐下部抽出冷水经过存储水通路l l进入换 热器8与电堆冷却水通路出来的热水进行热量交换，温度升高后回到储水罐3;根据储水罐水
量消耗情况通过截止阀5补水。储水罐3中热水通过阀门4流出热水供给外界利用。附图2是具体实施的方式二，与方式一相比，在电堆冷却装置上采用风冷散热器12来替 代方式一中的水冷换热器，13为风扇。
权利要求1.一种燃料电池电堆冷却装置，包括燃料电池电堆，其特征在于通过电堆的冷却水通路连接冷却装置和管路(2)，冷却装置和管路的另一端连接温控阀，温控阀另一端连接冷却水通路。
2.根据权利要求l所述的一种燃料电池电堆冷却装置，其特征在于冷 却装置为换热器或风冷散热器。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池电堆冷却装置，其特征在于换 热器通过管路(11)连接储水罐。
专利摘要本实用新型公开了燃料电池电堆冷却装置，本实用新型属于燃料电池领域，特别涉及燃料电池电堆冷却装置。通过燃料电池内部的冷却水通路一路进入换热器8，与存储水通路的水进行热量交换，温度降低后进入温控阀，另一路直接进入温控阀，设置电堆进水温度后，温控阀可以自动调节两个通路的水流量从而保持进堆的冷却水在相对恒定的温度。本实用新型装置充分利用了燃料电池产生的热能，为燃料电池提供更加稳定的工作环境。
文档编号H01M8/04GK201134466SQ200720201499
公开日2008年10月15日 申请日期2007年11月28日 优先权日2007年11月28日
发明者刘建丽, 迪 张, 钢 肖, 问立宁 申请人:汉能科技有限公司