專利名稱：一種用于燃料電池的熱管理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱管理裝置。
背景技術：
燃料電池(FC， FUELCELL)是一種電化學發電裝置，它能等溫地 將化學能直接轉變成電能，不經過熱機過程，不受卡諾循環效率的限 制，能量轉化效率高達40-60%,同時，該電池還具有環境友好、幾 乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物，二氧化碳的排放量也比常規電廠 減少40%以上等優點。目前，燃料電池技術已成為節能減排的重要能 源技術。質子交換膜燃料電池(PEMFC)是較早開發的燃料電池， 具有工作溫度低，無電解液流失等優點，有著廣闊的應用前景。
但是，燃料電池(尤其是PEMFC)要實用化，成功開發簡單、 實用、安全、可靠的燃料電池組的熱管理系統是個關鍵。FC (PEMFC) 在啟動時需要外界提供一定的熱量，以便電池能快速啟動；而在電池 正常工作時，又需及時將電池工作時產生的熱量排走，以保證電池能 正常工作，而不被破壞。現有技術是采用非常復雜的結構和控制系統 來保證電池的正常工作，這種方式無疑加大了燃料電池的成本，另外 這種方式由于采用復雜的系統，使得燃料電池的安全性和可靠性受到 很大的影響。 實用新型內容針對現有燃料電池的熱管理裝置存在的不足，本實用新型的目的 是提供一種結構簡單，安全、可靠的用于燃料電池的熱管理裝置。
一種用于燃料電池的熱管理裝置，包括能導熱的殼體，殼體內填 充有升溫過程中低溫段放熱而高溫段吸熱的相變材料。
在上述熱管理裝置中，為了增強相變材料與殼體的熱交換效果， 在殼體內部設有若干能導熱的肋片。
在上述熱管理裝置中，為了增強相變材料的導熱能力，可以在相 變材料中摻混金屬粉。
與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果
本實用新型的熱管理裝置非常簡單，不需要復雜的結構和控制系
統。它僅僅由包裹在燃料電池外表面的殼體與填充于殼體內的相變材
料構成。只需將熱管理裝置緊密覆蓋在燃料電池外表面即可實現對燃
料電池的熱管理。本實用新型的熱管理裝置具有結構簡單、成本低、 安全、可靠等優點，克服了現有燃料電池熱管理裝置存在的結構復雜、
成本高、可靠性差等缺點。
圖1為用于PEMFC的熱管理裝置示意圖； 圖2為圖1中的A-A截面示意圖。
具體實施方式
如圖1、 2所示，質子交換膜燃料電池1的外表面上緊密包裹有 熱管理裝置2，而只將輸送燃料及排水的出入口留出。該熱管理裝置 2包括殼體21，殼體21內填充有升溫過程中低溫段放熱而高溫段吸熱的相變材料22，殼體21內部設有肋片23。殼體21的材料必須是 能導熱的材料， 一般選擇金屬材料。肋片23的作用是增強相變材料 22與殼體21的熱交換，肋片23的材料也必須是能導熱的材料，一 般也選擇金屬材料。為了增強相變材料22的導熱能力，可以在相變 材料22中摻混金屬粉，如銅粉。
殼體21的大小可根據燃料電池1的功率、規格和尺寸大小而設計， 填充的相變材料22用量根據燃料電池1的功率和最佳工作的溫度水 平設計計算。
當要啟動質子交換膜燃料電池1時，外界供給燃料電池1 一定熱 量，燃料電池l開始工作，溫度開始上升，緊密包圍在燃料電池l上 的相變材料22開始升溫，當升溫溫度達到35"C時，相變材料22開 始發生相變放熱，這時燃料電池1正處于啟動階段，這些熱量正好提 供給燃料電池l，以滿足燃料電池1快速啟動的需求。當燃料電池l 正常工作時，因工作產生的熱量使溫度不斷上升， 一旦當溫度達到 8(TC時，相變材料22即開始發生相變吸熱，使燃料電池l的溫度維 持在相變溫度下而系統保持恒溫狀態，從而保證了燃料電池1在最佳 的工作溫度下以最大功率正常工作而又不至于受到破壞，達到保護電 池的目的。當燃料電池1停止工作時(相當于降溫過程)，相變材料 22不會放熱也不會吸熱，不影響燃料電池1的工作。
權利要求1.一種用于燃料電池的熱管理裝置，其特征在于包括能導熱的殼體，殼體內填充有升溫過程中低溫段放熱而高溫段吸熱的相變材料。
2. 如權利要求1所述的熱管理裝置，其特征在于所述殼體內部設 有若干能導熱的肋片。
3. 如權利要求1或2所述的熱管理裝置，其特征在于所述相變材 料中摻混有金屬粉。
專利摘要本實用新型公開了一種用于燃料電池的熱管理裝置，它包括能導熱的殼體，殼體內填充有升溫過程中低溫段放熱而高溫段吸熱的相變材料。本實用新型的熱管理裝置非常簡單，不需要復雜的結構和控制系統。它僅僅由包裹在燃料電池外表面的殼體與填充于殼體內的相變材料構成。只需將熱管理裝置緊密覆蓋在燃料電池外表面即可實現對燃料電池的熱管理。本實用新型的熱管理裝置具有結構簡單、成本低、安全、可靠等優點，克服了現有燃料電池熱管理裝置存在的結構復雜、成本高、可靠性差等缺點。
文檔編號H01M8/04GK201332117SQ200920050308
公開日2009年10月21日 申請日期2009年1月16日 優先權日2009年1月16日
發明者朱津裘 申請人:中山大學