【技术实现步骤摘要】
液体燃料电池中具有太极图状流场结构双极板及设计方法
本专利技术属于燃料电池
,尤其涉及一种液体燃料电池中具有太极图状流场结构双极板及设计方法。
技术介绍
目前,最接近的现有技术:自工业化革命以来,随着化石能源等传统能源的大量开采和利用,能源枯竭和环境污染问题开始陆续出现,并已成为当今世界所面临的两大重大挑战性课题,世界各国的科学家开始致力于研发和推广绿色清洁能源来取代传统的能源,以缓解能源危机和保护环境。随着科技的发展,便携式电子产品在全球已经普及,但产品外型的日趋短小轻便以及功能的日渐复杂也给电子产品的电池带来了严重的挑战,现有的电池技术已经无法满足便携式电子产品日渐增长的能耗需求,而太阳能、风能、水力发电、生物能源、地热发电等电能无法应用于移动及便携式电子设备上。因此亟待需要开发新型能源和电池来取代传统的能源与电源。燃料电池是一种环境友好、高效的发电装置,它可将燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,不受卡诺循环的限制,能量转化效率高,对环境无污染和能小型化等特点,因此受到各国科学家的青睐,成为21世纪取代传统能源、保护生态环境、解决能源危机和能够应用于小 ...
【技术保护点】
1.一种燃料电池中流场结构双极板设计方法,其特征在于,所述燃料电池中流场结构双极板设计方法包括:燃料电池流道的结构采用外形仿生原理,利用太极图的结构形状,制作成阳、阴极板的流道,使燃料电池的燃料和氧化剂大面积与膜电极接触,稳定燃料和氧化剂在流道中的流动,减小燃料和氧化剂在流道中的流动阻力,增加压降,使燃料和氧化剂在膜电极的表面均匀分布。
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池中流场结构双极板设计方法,其特征在于,所述燃料电池中流场结构双极板设计方法包括:燃料电池流道的结构采用外形仿生原理,利用太极图的结构形状,制作成阳、阴极板的流道,使燃料电池的燃料和氧化剂大面积与膜电极接触,稳定燃料和氧化剂在流道中的流动,减小燃料和氧化剂在流道中的流动阻力,增加压降,使燃料和氧化剂在膜电极的表面均匀分布。2.如权利要求1所述的燃料电池中流场结构双极板设计方法,其特征在于,稳定燃料和氧化剂在流道中的流动时,阳极流道燃料分配稳定器二次分配燃料和氧化剂,使燃料和氧化剂在各个支路稳定和分布均匀;并用于增加反应物强制对流通过燃料和氧化剂扩散层,使燃料和氧化剂接近催化剂层;阳极回收稳定器将流经各个支路流道的燃料和氧化剂汇集在一起,通过燃料和氧化剂流出通道流出燃料电池单体;还初次稳定分配燃料和氧化剂。3.如权利要求1所述的燃料电池中流场结构双极板设计方法,其特征在于,流道宽度为0.5-4.5mm,流道的深度为0.5-2mm,流道的脊宽为0.5-2.5mm,发射角为30-60°,阴极氧化剂分配稳定器、氧极氧化剂分配稳定器的鱼头直径为1-10mm发射角为45°时,阳、阴双极板中间的工作区域的负面数为8个,除发射角为45°外的角度时,阳、阴双极板中间的工作区域的负面数大于8个或小于8个。4.如权利要求1所述的燃料电池中流场结构双极板设计方法,其特征在于,阳极板和阴极板的基材选用聚碳酸酯板材、聚乙烯、有机玻璃PMMA或不锈钢板;阳极板和阴极板的基材选用聚碳酸酯板材、聚乙烯和有机玻璃;辅助材料选用金属电镀液、碳纳米管;金属电镀液包括铝、钛、镍电镀液和银电镀液;阳极板和阴极板的基材选用不锈钢板,辅助材料选用银、铂或氮化钛。5.一种利用权利要求1所述燃料电池中流场结构双极板设计方法设计的燃料电池中流场结构双极板,其特征在于,所述燃料电池中流场结构双极板包括阳极板和阴极板;阳、阴极板的流场结构呈太极图状;阳极板包括阳极燃料流入通道、阳极燃料流入口、阳极板接出电极、阳极燃料分配稳定器、阳极流道、阳极流道脊宽、阳极固定孔...
【专利技术属性】
技术研发人员:于海明,谢秋菊,李海源,郭建永,吴智锋,邓杰文,纪伟民,吴东龙,李剑英,朱先勇,神会存,蔡超明,
申请(专利权)人:肇庆学院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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