质子交换膜燃料电池带有冷却通道

质子交换膜燃料电池（PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell），也称为聚合物电解质膜燃料电池，是一种利用氢气和氧气之间的电化学反应来产生电力的装置。为了确保电池能够高效运行并且维持适当的温度范围，通常会设计冷却系统以移除多余的热量。

### 冷却通道的设计原理

1. **热管理的重要性**
PEM燃料电池工作时会产生大量的废热，这些热量需要被有效地排出，以免影响电池性能及寿命。过高的温度可以导致质子交换膜干燥从而增加电阻，降低效率；而过低则可能引起水凝结堵塞气体扩散层等问题。

2. **流体选择**
常见使用的冷却是液体介质如去离子水或者乙二醇溶液等不易导电也不易腐蚀材料的选择对于保证安全可靠至关重要。

3. **结构布局**
冷却板一般采用平行平板型或蛇形管路等形式布置在整个堆栈周围形成循环路径让冷却液流动带走产生的热量同时保持均匀散热防止局部热点出现。

4. **优化考量**
设计者还会考虑如何最小化压降损失提高传热系数以及简化制造工艺等因素来进行综合权衡达到最佳效果比如通过改变肋片间距角度等方式增强湍流促进换热。

### 应用实例

在实际应用中，不同类型的车辆包括轿车、公交车乃至无人机都装备了配备有专门设计过的冷却系统的PEM燃料电池组。例如，在汽车工业里，工程师们精心规划冷却回路的位置尺寸形状甚至材质特性使得整个动力总成可以在各种工况条件下稳定输出功率而不至于因为温升问题受到限制。