丰田“MIRAI”提高电池单元排水性

丰田在2015年5月举行的汽车技术协会春季大会（主办：日本汽车技术协会）上发表演讲，介绍了燃料電池車（FCV）“MIRAI”在冰点以下的起动性。

　　FCV中的燃料电池组是使氢气与空气中的氧发生化学反应来生成电力和水，因此在冰点以下起动时生产成的水就会结冰。最严重时，会堵塞电池单元内气体及水的流路，导致燃料电池组停止工作。为了解决这一问题，就必须减少水，或者增加燃料电池组的体积，使含水量容易控制。

　　2008年款车型的燃料电池组通过干燥控制来确保冰点以下的起动性，但实施干燥控制时，燃料电池的输出功率就会下降。

　　以往车型存在生成的水变成滞留水的问题，为此，MIRAI利用拥有三维流路的3D细孔网，提高了生成的水的排水性。3D细孔网流路是细格子状流路，通过使空气向紊乱气流和电极撞击的方向流动，提高了氧气向空气极催化剂层的扩散性。

　　在电池单元的电极方面，通过改变碳结构，降低氧扩散阻力，基材采用薄层设计，同时降低拨水层透水压力，提高排水性，大幅降低含水量，使氧扩散性比以往车型提高了一倍。这样便可将热机运转后的电池电流密度提高至2.4倍。

　　通过上述改进，电池组容积从2008年的64L减小到了37L，热容量缩小到了2/3，生成水量也减少到了2/3。

　　经过流路构造及电极的改造，允许含水量增加了一倍，因此通常热机后，在-30℃也能起动。