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中的燃料電池組是使氫氣與空氣中的氧發生化學反應來生成電力和水，因此在冰點以下起動時生產成的水就會結冰。最嚴重時，會堵塞電池單元內氣體及水的流路，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，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。

　　在電池單元的電極方面，通過改變碳結構，降低氧擴散阻力，基材采用薄層設計，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，因此通常熱機后，在-30℃也能起動。