一种燃料电池流场板制造技术

本发明专利技术提供了一种燃料电池流场板，涉及燃料电池领域，主要适用于氢氧燃料电池。该流场板包括：圆形进气口、出气口、蛇形流道、肋板、流场板和波浪形流道，所述蛇形流道与波浪形流道组成复合流道且呈顺时针方向排列，所述圆形进气口位于流场结构中心，所述出气口分别布于正方形流场的四个端面。反应气体由位于极板中心的圆形进气口进入流场，通过四个复合流道同时向外扩散。本发明专利技术肋板和流道拐角处设置为圆角，可以促进反应气体在流道内平滑的流动，减小了流动阻力和回流涡流，同时也可防止化学反应生成的液态水在拐角处过度堆积，出现“水淹”现象。采用了中心圆形进气口，可保证充足的进气量减小压降，使反应气体在流道内均匀分布。波浪形流道可促使反应气体发生对流，提高燃料电池的输出性能。电池的输出性能。电池的输出性能。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池流场板


[0001]本专利技术涉及燃料电池领域，具体涉及一种燃料电池流场板。

技术介绍

[0002]燃料电池通过电化学方式直接将化学能转化为电能。它不经过热机过程，因此不受卡诺循环的限制，能量转化效率高（40%
‑
60%）；环境友好，几乎不排放氮氧化物和硫氧化物，以氢作为燃料时，燃料电池的化学反应物仅为水，以富氢气体为燃料时，其二氧化碳排放量也有限。正是由于这些突出的优越性，燃料电池技术的研究和开发备受关注，被认为是21世纪首选洁净、高效的发电技术。
[0003]双极板是燃料电池重要的组成部件之一，双极板上流道的形状决定着反应气体的流动状态，从而影响反应气体在电极上的反应。它的主要作用是分配气体，使其在流道内均匀分布；排出反应生成的水，防止极板出现“水淹现象”。因此结构合理、性能优越的双极板可以提高燃料电池的输出性能。
[0004]目前，常见的燃料电池的种类有平行流场、蛇型流场、交指型流场和点状流场，平行流场具有制作成本低，总压降低的优点。但容易造成气体分布不均匀。蛇型流场中反应气体线速度较大，可有效将液态水排出，但由于其流道过长，容易造成压降过大。交指型流道，气体在扩散层中发生了强制对流压降过大。点状流场中气体很难达到很高的线速度，不利于液态水的排出。
[0005]针对现有技术的不足，提供了一种燃料电池流场板。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种燃料电池流场板，解决了燃料电池流道内气体分布不均匀等缺点，从而达到燃料电池流场板结构合理，保证燃料电池进行稳定的电化学反应，提高膜电流密度。
[0007]根据本专利技术提供的一种燃料电池流场板，包括流场板、进气口、出气口、蛇形流道、肋板及波浪形流道。
[0008]进一步的，进气口的形状可为圆形或正方形，出气口的形状可为矩形、半圆形或等腰三角形。
[0009]进一步的，流道和肋板交错设置。
[0010]进一步的，进气口位于流场板中央位置，出气口分别位于流场板的四个端面。
[0011]进一步的，流道总体上呈蛇形排列，且流道的具体长度根据流场板的具体面积而定。
[0012]进一步的，流道与肋板在拐角处均设置为圆角，防止“水淹”现象的发生。
[0013]进一步的，波浪形流道的纵向截面为波浪形曲线，且波浪型曲线采用正弦函数y=0.2*sin（pi*x）+0.8设计，流道最大高度为1mm，最小高度为0.6mm。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具如下的有益效果：
本专利技术结合了单蛇形流道和波浪形流道的优点，不仅可以保证流道内气体浓度分布均匀，还可以有效防止“水淹”现象的发生。
[0015]本专利技术流场板呈正方形，气体通过中心进气口进入流道内，向四个蛇形流道与波浪形流道组成的复合流道内扩散，使气体分布的更加均匀，该排列方式减小了蛇形流道的长度，有利于液态水的排出，也有利于减小压降。
[0016]本专利技术采用波浪形流道，可在气体通过流道时增加对流，增大燃料电池的电流密度。
[0017]本专利技术在流道和肋板的拐角处采用圆弧形设置，可减小生成物液态水的堆积，防止出现“水淹”现象。
附图说明
[0018]通过阅读参照一下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其他特征、目的和优点将会变得更加明显：图1为本专利技术一种燃料电池流场板的三维结构示意图。
[0019]图2为本专利技术一种燃料电池流场板的俯视图。
[0020]图中：1、进气口，2、蛇型流道，3、出气口，4、肋板，5、流场板， 6、波浪形流道。
具体实施方式
[0021]下面将结合本申请实施例及附图对本专利技术进行进一步的详细说明。对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。
[0022]本专利技术提供了一种燃料电池流场板，如图1图2所示，包括进气口1、蛇形流道2、出气口3、肋板4、流场板5和波浪形流道6；所述进气口1设置于流场板5的正中央，所述出气口3设置于流场板的四个端面，所述蛇形流道2与波浪形流道6呈中心对称分布于流场板5上，所述流道之间设置有肋板4，所述进气口1与流道均相互连通。
[0023]进一步地，气体从中心入口进入流道并通过蛇形流道向外扩散，通过流场板端面的四个出口排出生成物，减小了蛇形流道的长度，有利于液态水的排出。
[0024]进一步地，流道和肋板在拐角处均设置为圆角，防止化学反应生成的液态水在拐角处过度堆积，防止出现“水淹”现象。
[0025]进一步地，部分流道设置为波浪形，气体在经过流道时可增加对流，增加燃料电池的电流密度。
[0026]进一步地，流道的总长度可根据流场板的具体面积而定。
[0027]以上所述本专利技术的具体实施方式，并不构成本专利技术保护范围限定。任何根据本专利技术的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本专利技术权利要求的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池流场板，其特征在于，包括进气口（1）、蛇形流道（2）、出气口（3）、肋板（4）、流场板（5）和波浪形流道（6）；所述进气口（1）设置于流场板（5）的正中央，所述出气口（3）设置于流场板的四个端面，所述蛇形流道（2）与波浪形流道（6）呈中心对称分布于流场板（5）上，所述流道之间设置有肋板（4），所述进气口（1）与流道均相互连通。2.根据权利要求1所述的燃料电池流场板，其特征在于，所述流场板（5）整体形状为正方形。3.根据权利要求1所述的燃料电池流场板，其特征在于，所述的流道呈蛇形流道（2）。4.根据权利要求1所述的燃料电池流场板，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫法义，裴雪键，姚健，董少杰，卢玉，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：