一种燃料电池液冷散热片的制作方法

本发明涉及一种燃料电池液冷散热片，属燃料电池热管理技术领域。

背景技术：

燃料电池是新能源汽车中重要的分支技术，随着国家新能源汽车的政策导向作用，燃料电池技术得到飞速发展。燃料电池，以质子交换膜燃料电池为例，具有工作温度低，比功率高，冷启动快的优点。基于燃料电池工作机理，燃料的化学能转化成电能和热能，随着反应的进行，电池内部的热量不断积累，如果不对热量进行管理，将导致电池内局部热量不断攀升，危及电池正常运转。通常情况下，燃料电池热量传递主要通过热传导、强迫流动冷却、自然对流冷却及辐射换热，最常见的方式是在电池内部设置冷却通道，在电堆中每隔1只单体电池或几只单体电池设置一组冷却单元，在燃料电池工作时用泵将冷却剂送到各冷却通道，以对流热交换方式将热量带走。通常的冷却介质是水和空气，也可以是其他特殊的冷却剂。

现有冷却单元普遍存在结构复杂，成本高，可靠性差的特点，需要一种薄型、结构简单、可靠性高，能够在汽车长期道路复杂工况下运行的冷却单元，因此本发明就是针对上述问题，提出了一个新的解决方案。

技术实现要素：

本发明用于克服已有技术的缺陷而提供一种燃料电池液冷散热片，用于汽车燃料电池，结构简单可靠，成本低。

本发明所称问题是以下述技术方案解决的：包括液冷散热片片体，所述液冷散热片片体由两片结构相同的铝片相对连接构成，两铝片上分布的半圆结构相对连接形成通道，在通道内固定有管路，且该管路上设有缺口，两铝片上分布的贯通凹槽相对连接构成液体流道，液体流道的首端/尾端均汇集至铝片的通道处，且该液体流道的首端/尾端均与管路的缺口相对应连通形成循环流道。

所述通道位于液冷散热片片体端部。

所述通道包括两独立的通道段，或所述通道中间经堵塞件形成两独立的通道段；所述管路包括进管路、出管路；所述一通道段处装进管路，另一通道段处装出管路，所述进管路、出管路的内侧管口经堵塞件封闭。

所述液冷散热片片体至少有一循环流道。

所述管路上设有两缺口，一缺口对应液体流道首端，另一缺口对应液体流道尾端。

所述液体流道首端/尾端位于缺口内。缺口长度大于液体流道宽度，且其缺口宽度大于液体流道内径，缺口宽度小于管路内径，保证液体流道与进出水管畅通。

所述管路为铝管。

所述液冷散热片片体上液体流道为多条，管路的内截面积与液冷散热片片体上各液体流道截面积之和比值为0.5-1.5：1。

本发明结构简单，由两片铝片和两个铝管构成，之间用胶黏剂连接，也可以采用成熟技术比如超声波、分子扩散焊、钎焊、搅拌摩擦焊、爆炸焊等方式连接。本发明通过液体流道面积的设置，外部控制液体流速和液体温度，来控制输入和带出热量。

本发明可放置在一个单体电池或几个单体电池之间，可以将冷却的或加温的液体直接输送到电池内部，达到升温或降温的效果，使电池工作在最佳的温度条件下。液冷介质可以使用车载冷却液，与空调系统连接，实现统一控制，无需增加额外装置。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是液体流道的局部示意图。

图3是贯通凹槽的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1、图2和图3所示，本实施例通过铝片1冲压的方式冲出多条贯通凹槽2，贯通凹槽2的首端和尾端均汇集至铝片1的一侧，且该贯通凹槽2的首端和尾端分别设置在该铝片1一侧的两端，同时在该铝片1一侧上冲压出一个半圆形状，半圆凹凸方向与贯通凹槽2的凹凸方向一致；本实施例的液冷散热片使用两片上述结构的铝片1粘连构成，两个贯通凹槽2相对设置且其内表面粘连构成液体流道3，该贯通凹槽2的首尾端即为液体流道3的进出水口，该两个半圆相对设置且在该两个半圆相对设置形成的区域内放置有铝管4，在该铝管4沿轴向方向上开设有铝管缺口5，该缺口5长度大于贯通凹槽2宽度，该铝管缺口5宽度大于液体流道3宽度，小于铝管4的内径，铝管缺口5与液体流道3的进出水口相对应，本实施例采用两段铝管4，为确保两段铝管4中的液体不会从一个铝管4直接流到另一个铝管4，分别将两个铝管4位于内侧的管口通过堵塞件10进行封闭，也可直接封闭。

本实施例在铝片1的凹槽突出面敷一层绝缘树脂膜，为整个液冷散热片提供绝缘性能；本实施例采用的铝片1厚度为0.2-0.4mm，长宽尺寸与锂电池相当。

本实施例将两段铝管4位于外侧的端口作为液冷散热片的进水口7和出水口8，可以与外部主管路通过软管12连接；本实施例的铝管4外径为3-8mm，铝管4的内截面积与毛细通道3总通道面积比值为（0.5-1.5）：1。本实施例的两片铝片1和两个铝管4用胶黏或超声波焊接方式贴合，现有的铝合金专用胶水可以提供达到或超过铝合金本体强度，具有很好的耐腐性和耐高低温性能，属于成熟技术。

液冷散热片的铝片片体部分厚度在0.5-3mm之间，液冷散热片放置在燃料电池电堆内部单体电池之间，除铝管4部位在电芯外侧以外，其他片体部分与电芯完全贴合。

技术特征：

技术总结
一种燃料电池液冷散热片，包括液冷散热片片体，所述液冷散热片片体由两片结构相同的铝片相对连接构成，两铝片上分布的半圆结构相对连接形成通道，在通道内固定有管路，且该管路上设有缺口，两铝片上分布的贯通凹槽相对连接构成液体流道，液体流道的首端/尾端均汇集至铝片的通道处，且该液体流道的首端/尾端均与管路的缺口相对应连通形成循环流道。本发明克服了现有技术存在的结构复杂，成本高，可靠性差的问题，具有结构简单可靠，成本低的优点。

技术研发人员：刘世忠;夏诗忠;石润波;陈琳
受保护的技术使用者：骆驼集团武汉光谷研发中心有限公司
技术研发日：2018.02.07
技术公布日：2019.04.02