燃料电池汇流板及燃料电池系统的制作方法

本发明涉及燃料电池，尤其是涉及一种燃料电池汇流板及燃料电池系统。

背景技术：

1、燃料电池系统汇流板主要由汇流板进出冷却路、电堆进出空气路以及电堆进出燃料气路组成六路流道，电堆进出冷却路分别与汇流板进出冷却路连通，电堆进出空气路分别与汇流板进出空气路连通，电堆进出燃料气路分别与汇流板进出燃料气路连通，进而使冷却液、空气和燃料气体分别形成闭合回路。为了提高冬季冷却路中冷却液温度，保证电堆内部电化学反应的合适温度，通常需要外接加热器和换热器，通过换热器传热至燃料气体，防止因外部环境将低温气体燃料输送进电堆，确保燃料电池系统在低温环境下可以正常启动。然而，外接加热器设备降低了燃料电池系统集成化程度，极大增加燃料电池系统成本及组装时间。此外，加热器设备中起到作用的是加热丝，外接加热器设备需要增加加热丝外壳保护装置，进而占用了系统布置空间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种燃料电池汇流板及燃料电池，以缓解现有技术中低温环境下汇流板内燃料气体温度过低的技术问题。

2、第一方面，本发明提供的燃料电池汇流板设有：燃料气路、冷却液路和换热管路；

3、所述换热管路具有第一流道和第二流道，所述燃料气路与所述第一流道流体连通，所述冷却液路与所述第二流道流体连通；

4、所述第一流道与所述第二流道隔绝，且所述第一流道与所述第二流道之间具有传热件。

5、结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述传热件安装于所述换热管路内，且所述传热件将所述换热管路的内腔分隔形成所述第一流道和所述第二流道。

6、结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述传热件设有向所述第一流道内延伸的第一翅片，以及向所述第二流道内延伸的第二翅片。

7、结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一翅片和所述第二翅片分别设有多个；

8、多个所述第一翅片间隔设置，任意相邻的两个所述第一翅片之间形成沿换热管路延伸的第一凹槽；

9、多个所述第二翅片间隔设置，任意相邻的两个所述第二翅片之间形成沿换热管路延伸的第二凹槽。

10、结合第一方面，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述传热件包括管件，所述管件插设于所述换热管路中，并使所述换热管路内形成环绕所述管件的环形流道；

11、所述环形流道和所述管件的管路其一作为所述第一流道，另一作为所述第二流道。

12、结合第一方面，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述换热管路具有弯曲部。

13、结合第一方面，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述燃料电池汇流板还设有冷却液加热流路，所述冷却液加热流路中安装有加热器。

14、结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述加热器包括多孔换热介质，所述多孔换热介质安装于所述冷却液加热流路内。

15、结合第一方面，本发明提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述加热器凹陷形成换热槽，且所述加热器设有第一镂空部、第二镂空部和第三镂空部；

16、所述第三镂空部位于所述换热槽的下方，且所述第三镂空部内安装热源；

17、所述换热槽位于所述第一镂空部和所述第二镂空部之间，所述第一镂空部和所述第二镂空部分别与所述第三镂空部连通。

18、第二方面，本发明提供的燃料电池系统，包括：电堆和第一方面提供的燃料电池汇流板，所述燃料气路和所述冷却液路分别与所述电堆流体连通。

19、本发明实施例带来了以下有益效果：采用燃料电池汇流板设有燃料气路、冷却液路和换热管路，换热管路具有第一流道和第二流道，燃料气路与第一流道流体连通，冷却液路与第二流道流体连通，第一流道与第二流道隔绝，通过传热件在第一流道与第二流道之间进行热量传递，从而可以利用冷却液路的热量为气体燃料加热，进而缓解低温环境下因气体燃料温度过低而导致燃料电池系统无法正常启动的技术问题。

20、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种燃料电池汇流板，其特征在于，所述燃料电池汇流板设有：燃料气路(001)、冷却液路(002)和换热管路(003)；

2.根据权利要求1所述的燃料电池汇流板，其特征在于，所述传热件(004)安装于所述换热管路(003)内，且所述传热件(004)将所述换热管路(003)的内腔分隔形成所述第一流道(301)和所述第二流道(302)。

3.根据权利要求2所述的燃料电池汇流板，其特征在于，所述传热件(004)设有向所述第一流道(301)内延伸的第一翅片(401)，以及向所述第二流道(302)内延伸的第二翅片(402)。

4.根据权利要求3所述的燃料电池汇流板，其特征在于，所述第一翅片(401)和所述第二翅片(402)分别设有多个；

5.根据权利要求1所述的燃料电池汇流板，其特征在于，所述传热件(004)包括管件(405)，所述管件(405)插设于所述换热管路(003)中，并使所述换热管路(003)内形成环绕所述管件(405)的环形流道；

6.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池汇流板，其特征在于，所述换热管路(003)具有弯曲部。

7.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池汇流板，其特征在于，所述燃料电池汇流板还设有冷却液加热流路(005)，所述冷却液加热流路(005)中安装有加热器(006)。

8.根据权利要求7所述的燃料电池汇流板，其特征在于，所述加热器(006)包括多孔换热介质(601)，所述多孔换热介质(601)安装于所述冷却液加热流路(005)内。

9.根据权利要求7所述的燃料电池汇流板，其特征在于，所述加热器(006)凹陷形成换热槽(602)，且所述加热器(006)设有第一镂空部(603)、第二镂空部(604)和第三镂空部(605)；

10.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：电堆和权利要求1-9任一项所述的燃料电池汇流板，所述燃料气路(001)和所述冷却液路(002)分别与所述电堆流体连通。

技术总结
本发明提供了一种燃料电池汇流板及燃料电池，涉及燃料电池技术领域，本发明提供的燃料电池汇流板设有：燃料气路、冷却液路和换热管路；换热管路具有第一流道和第二流道，燃料气路与第一流道流体连通，冷却液路与第二流道流体连通；第一流道与第二流道隔绝，且第一流道与第二流道之间具有传热件。本发明提供的燃料电池汇流板，通过传热件在第一流道与第二流道之间进行热量传递，从而可以利用冷却液路的热量为气体燃料加热，进而缓解低温环境下因气体燃料温度过低而导致燃料电池系统无法正常启动的技术问题。

技术研发人员：王小兆,崔天宇
受保护的技术使用者：未势能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15