[发明专利]一种液冷叠加电池组件及氢燃料电池电堆

说明书

本发明属于氢燃料电池技术领域，具体为一种液冷叠加电池组件及氢燃料电池电堆，液冷叠加电池组件，包括：依次串联叠合的单电池和用于进出冷却液的冷却区；所述液冷叠加电池组件分为靠近液冷源头的快速冷却A区和远离液冷源头的慢速冷却B区；在所述快速冷却A区内每隔两个单电池设置一个冷却区；在所述慢速冷却B区内每隔一个单电池设置一个冷却区。氢燃料电池电堆，包括：外壳体，所述外壳体为中空且两端开口的形状，所述液冷叠加电池组件置于外壳体的内部，在所述外壳体的两端开口处封闭。本发明的燃料电池属于金属板液冷电堆，具有结构简单、易装配、发电效率高、体积小、功率密度高的单电池一致性等优点。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池技术领域，具体为一种液冷叠加电池组件及氢燃料电池电堆。

背景技术

氢燃料电池是以氢气为燃料，通过电化学反应将燃料中的化学能直接转变为电能的发电装置，具有能量转换效率高、零排放、无噪声等优点。积极发展氢能，是能源革新发展，实现碳达峰、碳中和的重要举措。

电堆由多个单体电池层叠组合构成。电堆是发生电化学反应场所，燃料电池动力系统核心部分。电堆工作时， 氢气和氧气分别由进口引入，经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。

现有电堆的单电池散热不均匀，容易造成一些单电池过热的情况，且电堆的组合安装不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液冷叠加电池组件及氢燃料电池电堆，以解决上述背景技术中提出的现有电堆的单电池散热不均匀，容易造成一些单电池过热的情况，且电堆的组合安装不方便的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种液冷叠加电池组件，包括：

依次串联叠合的单电池和用于进出冷却液的冷却区；

所述液冷叠加电池组件分为靠近液冷源头的快速冷却A区和远离液冷源头的慢速冷却B区；

在所述快速冷却A区内每隔两个单电池设置一个冷却区；

在所述慢速冷却B区内每隔一个单电池设置一个冷却区。

进一步地，所述快速冷却A区内设置二十个单电池，所述慢速冷却B区内设置三百八十个单电池。

进一步地，所述单电池包括两个相邻的双极板和设置在两个双极板之间的膜电极，所述膜电极将两个双极板之间的区域分隔为空气反应区和氢气反应区，所述双极板包括正极单板和负极单板，所述正极单板与膜电极之间为空气反应区，所述负极单板与膜电极之间为氢气反应区。

进一步地，所述双极板设置为波浪形状，所述空气反应区、氢气反应区、冷却区分别形成在两个双极板相对应的波谷或波峰之间。

进一步地，在所述液冷叠加电池组件的外侧设置有用于对单电池固定的外框架。

一种具有液冷叠加电池组件的氢燃料电池电堆，包括：

外壳体，所述外壳体为中空且两端开口的形状，所述液冷叠加电池组件置于外壳体的内部；

在所述外壳体的两端开口处封闭，且在封闭处留有导线孔、空气管孔、氢气管孔和冷却液管孔；

设置在外壳体上且用于对液冷叠加电池组件电压检测的电压巡检模块。

进一步地，所述外壳体的两端从内向外依次设置集流板和绝缘板，在两侧的所述绝缘板外侧分别设置有与外壳体端部开口连接的盲端板和入口端板，所述导线孔、空气管孔、氢气管孔和冷却液管孔设置在入口端板上。

进一步地，所述电压巡检模块对液冷叠加电池组件的前20节单电池和后20节单电池的每节单电池均做电压巡检，位于前后20节单电池之间的单电池为每两节做一个电压巡检。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的燃料电池属于金属板液冷电堆，具有结构简单、易装配、发电效率高、体积小、功率密度高的单电池一致性等优点。