豐田“MIRAI”提高電池單元排水性 確保-30℃以下的起動性

中國電池網消息：豐田在2015年5月舉行的汽車技術協會春季大會（主辦：日本汽車技術協會）上發表演講

，介紹了燃料電池車（FCV）“MIRAI”在冰點以下的起動性。

FCV中(zhong)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)組(zu)是(shi)使(shi)氫(qing)氣(qi)與(yu)空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)氧(yang)發(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)來(lai)生(sheng)成(cheng)電(dian)力(li)和(he)水(shui)，因(yin)此(ci)在(zai)冰(bing)點(dian)以(yi)下(xia)起(qi)動(dong)時(shi)生(sheng)產(chan)成(cheng)的(de)水(shui)就(jiu)會(hui)結(jie)冰(bing)。最(zui)嚴(yan)重(zhong)時(shi)
，會(hui)堵(du)塞(sai)電(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)內(nei)氣(qi)體(ti)及(ji)水(shui)的(de)流(liu)路(lu)，導(dao)致(zhi)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)組(zu)停(ting)止(zhi)工(gong)作(zuo)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)
，就(jiu)必(bi)須(xu)減(jian)少(shao)水(shui)，或(huo)者(zhe)增(zeng)加(jia)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)組(zu)的(de)體(ti)積(ji)，使(shi)含(han)水(shui)量(liang)容(rong)易(yi)控(kong)製(zhi)。

2008年款車型的燃料電池組通過幹燥控製來確保冰點以下的起動性，但實施幹燥控製時，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，提高了生成的水的排水性。3D細孔網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(zai)電(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)的(de)電(dian)極(ji)方(fang)麵(mian)，通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)碳(tan)結(jie)構(gou)，降(jiang)低(di)氧(yang)擴(kuo)散(san)阻(zu)力(li)

，基(ji)材(cai)采(cai)用(yong)薄(bo)層(ceng)設(she)計(ji)，同(tong)時(shi)降(jiang)低(di)撥(bo)水(shui)層(ceng)透(tou)水(shui)壓(ya)力(li)，提(ti)高(gao)排(pai)水(shui)性(xing)，大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)含(han)水(shui)量(liang)
，使(shi)氧(yang)擴(kuo)散(san)性(xing)比(bi)以(yi)往(wang)車(che)型(xing)提(ti)高(gao)了(le)一(yi)倍(bei)。這(zhe)樣(yang)便(bian)可(ke)將(jiang)熱(re)機(ji)運(yun)轉(zhuan)後(hou)的(de)電(dian)池(chi)電(dian)流(liu)密(mi)度(du)提(ti)高(gao)至(zhi)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。

經過流路構造及電極的改造，允許含水量增加了一倍
，因此通常熱機後，在-30℃也能起動。