豐田“MIRAI”提高電池單元排水性

    鋰電世界  豐田在2015年5月舉行的汽車技術(shù)協(xié)會春季大會（主辦：日本汽車技術(shù)協(xié)會）上發(fā)表演講，介紹了燃料電池車（FCV）“MIRAI”在冰點以下的起動性。

　　FCV中的燃料電池組是使氫氣與空氣中的氧發(fā)生化學反應來生成電力和水，因此在冰點以下起動時生產(chǎn)成的水就會結(jié)冰。最嚴重時，會堵塞電池單元內(nèi)氣體及水的流路，導致燃料電池組停止工作。為了解決這一問題，就必須減少水，或者增加燃料電池組的體積，使含水量容易控制。

　　2008年款車型的燃料電池組通過干燥控制來確保冰點以下的起動性，但實施干燥控制時，燃料電池的輸出功率就會下降。

　　以往車型存在生成的水變成滯留水的問題，為此，MIRAI利用擁有三維流路的3D細孔網(wǎng)，提高了生成的水的排水性。3D細孔網(wǎng)流路是細格子狀流路，通過使空氣向紊亂氣流和電極撞擊的方向流動，提高了氧氣向空氣極催化劑層的擴散性。

　　在電池單元的電極方面，通過改變碳結(jié)構(gòu)，降低氧擴散阻力，基材采用薄層設(shè)計，同時降低撥水層透水壓力，提高排水性，大幅降低含水量，使氧擴散性比以往車型提高了一倍。這樣便可將熱機運轉(zhuǎn)后的電池電流密度提高至2.4倍。

　　通過上述改進，電池組容積從2008年的64L減小到了37L，熱容量縮小到了2/3，生成水量也減少到了2/3。

　　經(jīng)過流路構(gòu)造及電極的改造，允許含水量增加了一倍，因此通常熱機后，在-30℃也能起動。