燃料电池的气流场板、双极板和燃料电池制造技术

本公开提供了一种燃料电池的气流场板、双极板和燃料电池，涉及燃料电池领域，该气流场板包括板体，进口分配区分布有多个第一点状凸起，进口分配区包括第一区域、第二区域和第三区域，位于第一区域的第一点状凸起的长轴向量与第一侧边向量的夹角为锐角，位于第三区域的第一点状凸起的长轴向量与第一侧边向量的夹角为钝角，位于第二区域的第一点状凸起的长轴向量与第一侧边向量的夹角小于位于第一区域的第一点状凸起的长轴向量与第一侧边向量的夹角。能够将进入第二区域的一部分气体引导到第一区域或第三区域，从而减少从第一侧边的中部进入流道槽的气体的流量，减小了各个导流槽内的气体的流量差异，使分配区能够更均匀地将气体分配到各个导流槽。

Flow field plate, bipolar plate and fuel cell of fuel cell

【技术实现步骤摘要】
燃料电池的气流场板、双极板和燃料电池
本公开涉及燃料电池领域，特别涉及一种燃料电池的气流场板、双极板和燃料电池。
技术介绍
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。双极板是燃料电池中的重要结构，在燃料电池中通常包括叠置的多组双极板，每组双极板包括一个阴极板和一个阳极板，阴极板和阳极板上均有导流槽，分别用于引导氢气和空气（或氧气），阴极板和阳极板相互重叠形成冷却流道，相邻两组双极板之间夹有膜电极。阴极板和阳极板上还有进气口，以阳极板为例，阳极板上有很多的导流槽，导流槽的一端通过分配区连通到进气口，由进气口提供的气体经由分配区流向各个导流槽。但目前的分配区并不能十分均匀地将气体分配到各个导流槽，从而影响燃料电池的效率。
技术实现思路
本公开实施例提供了一种燃料电池的气流场板、双极板和燃料电池，能够更为均匀地将气体分配到各个导流槽。所述技术方案如下：第一方面，本公开实施例提供了一种燃料电池的气流场板，所述气流场板包括板体，所述板体具有进口分配区和流道区，所述流道区具有多条导流槽，所述导流槽与所述进口分配区连通，所述进口分配区具有构成所述进口分配区和所述流道区的交界的第一侧边和与所述第一侧边呈锐角的进气边，所述进口分配区包括沿所述第一侧边依次排列的第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域靠近所述第一侧边的第一端，所述第三区域靠近所述第一侧边的第二端，所述第一侧边的中点和所述进气边的中点的连线位于所述第二区域，所述进口分配区分布有多个第一点状凸起，所述第一点状凸起在所述板体上的正投影呈椭圆形，位于所述第一区域的第一点状凸起的长轴向量与第一侧边向量的夹角为锐角，其中，所述第一点状凸起的长轴向量为，从所述第一点状凸起在所述板体上的正投影的长轴靠近所述进气边的一端指向另一端的向量，所述第一侧边向量为从所述第一侧边的第二端指向第一端的向量，位于所述第三区域的第一点状凸起的长轴向量与所述第一侧边向量的夹角为钝角，位于所述第二区域的第一点状凸起的长轴向量与所述第一侧边向量的夹角小于位于所述第一区域的第一点状凸起的长轴向量与第一侧边向量的夹角，或者大于位于所述第三区域的第一点状凸起的长轴向量与所述第一侧边向量的夹角。可选地，所述第一侧边的第一端到所述进气边的距离小于所述第一侧边的第二端到所述进气边的距离，位于所述第三区域的至少部分第一点状凸起的长轴向量与所述第一侧边向量所呈夹角之大小与所述第一点状凸起到所述第一侧边的第二端之距离负相关。可选地，至少部分第一点状凸起的长轴向量之长度与所述第一点状凸起到所述第一侧边的距离负相关。可选地，位于所述第二区域的第一点状凸起的长轴向量平行。可选地，所述第一区域与所述第二区域的交界为所述第一侧边的一个三等分点和所述进气边的一个三等分点的连线，所述第三区域与所述第二区域的交界为所述第一侧边的另一个三等分点和所述进气边的另一个三等分点的连线。可选地，所述出口分配区具有构成所述出口分配区和所述流道区的交界的第二侧边和与所述第二侧边呈锐角的排气边，所述出口分配区设置有多个第二点状凸起，所述第二点状凸起在所述板体上的正投影呈椭圆形。可选地，所述多个第二点状凸起的长轴向所述排气边延伸的延长线相互聚拢。可选地，所述板体上具有沿所述进气边排列的两个进气口，所述进气边的中点位于所述两个进气口之间。第二方面，本公开实施例还提供了一种燃料电池的双极板，其包括如第一方面所述的燃料电池的气流场板。第三方面，本公开实施例还提供了一种燃料电池，包括如前一方面所述的双极板。本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：通过在板体上设置进口分配区和流道区，流道区具有多条导流槽，导流槽与进口分配区连通，进口分配区具有构成进口分配区和流道区的交界的第一侧边和与第一侧边呈锐角的进气边，使得从进气边送入的气体可以经由进口分配区从第一侧边处进入到多条导流槽中。由于进口分配区包括沿第一侧边依次排列的第一区域、第二区域和第三区域，位于第一区域的第一点状凸起的长轴向量与第一侧边向量的夹角为锐角，可以将进入第一区域的气体向靠近第一侧边的第一端引导。位于第三区域的第一点状凸起的长轴向量与第一侧边向量的夹角为钝角，可以将进入第三区域的气体向靠近第一侧边的第二端引导。而位于第二区域的第一点状凸起的长轴向量与第一侧边向量的夹角小于位于第一区域的第一点状凸起的长轴向量与第一侧边向量的夹角，或者大于位于第三区域的第一点状凸起的长轴向量与第一侧边向量的夹角，使得第二区域的第一点状凸起对气流有较大的阻挡作用，能够将进入第二区域的一部分气体引导到第一区域或第三区域，从而减少从第一侧边的中部进入流道槽的气体的流量，使从第一侧边的两端进入流道槽的气体的流量得到增大，减小了各个导流槽内的气体的流量差异，使得分配区能够更均匀地将气体分配到各个导流槽，提高燃料电池的效率。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是相关技术中的一种燃料电池的气流场板的局部结构示意图；图2是图1所示的燃料电池的气流场板的流场分布特征图；图3是本公开实施例提供的一种燃料电池的气流场板的局部结构示意图；图4是图3所示的燃料电池的气流场板的流场分布特征图；图5是本公开实施例提供的另一种燃料电池的气流场板的局部结构示意图。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。图1是相关技术中的一种燃料电池的气流场板的局部结构示意图。该气流场板为双极板中的阳极板或阴极板。如图1所示，该气流场板包括板体10，板体10具有进口分配区11和流道区12，流道区12具有多条导流槽121，导流槽121与进口分配区11连通。进口分配区11具有构成进口分配区11和流道区12的交界的第一侧边11a和与第一侧边11a呈锐角的进气边11b。在进口分配区11分布有多个点状凸起13，这些点状凸起13在板体10上的正投影呈椭圆形，各个点状凸起13的长轴均平行。这里点状凸起13的长轴是指点状凸起13在板体10上的正投影的长轴。由进气边11b进入进口分配区11的气体经过多个点状凸起13后从第一侧边11a处流进流道区12的导流槽121内。图2是图1所示的燃料电池的气流场板的流场分布特征图。图2中示出了不同导流槽121的气体流量。图2中横坐标为导流槽121的编号，图1中最下方的导流槽121的编号为1，编号大小按导流槽121的排列顺序从下方向上方递增。纵坐标表示不同导流槽121中的气体流量与参考值的比。如图2所示，与第一侧边11a中部连通的导流槽121的气体流量明显高于与第一侧边11a两端连通的导流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池的气流场板，其特征在于，所述气流场板包括板体（10），所述板体（10）具有进口分配区（11）和流道区（12），所述流道区（12）具有多条导流槽（121），所述导流槽（121）与所述进口分配区（11）连通，/n所述进口分配区（11）具有构成所述进口分配区（11）和所述流道区（12）的交界的第一侧边（11a）和与所述第一侧边（11a）呈锐角的进气边（11b），/n所述进口分配区（11）包括沿所述第一侧边（11a）依次排列的第一区域（Ⅰ）、第二区域（Ⅱ）和第三区域（Ⅲ），所述第一区域（Ⅰ）靠近所述第一侧边（11a）的第一端（A），所述第三区域（Ⅲ）靠近所述第一侧边（11a）的第二端（B），所述第一侧边（11a）的中点和所述进气边（11b）的中点的连线位于所述第二区域（Ⅱ），/n所述进口分配区（11）分布有多个第一点状凸起（131），所述第一点状凸起（131）在所述板体（10）上的正投影呈椭圆形，/n位于所述第一区域（Ⅰ）的第一点状凸起（131）的长轴向量与第一侧边向量的夹角为锐角，其中，所述第一点状凸起（131）的长轴向量为，从所述第一点状凸起（131）在所述板体（10）上的正投影的长轴靠近所述进气边（11b）的一端指向另一端的向量，所述第一侧边向量为从所述第一侧边（11a）的第二端（B）指向第一端（A）的向量，/n位于所述第三区域（Ⅲ）的第一点状凸起（131）的长轴向量与所述第一侧边向量的夹角为钝角，/n位于所述第二区域（Ⅱ）的第一点状凸起（131）的长轴向量与所述第一侧边向量的夹角小于位于所述第一区域（Ⅰ）的第一点状凸起（131）的长轴向量与第一侧边向量的夹角，或者大于位于所述第三区域（Ⅲ）的第一点状凸起（131）的长轴向量与所述第一侧边向量的夹角。/n...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的气流场板，其特征在于，所述气流场板包括板体（10），所述板体（10）具有进口分配区（11）和流道区（12），所述流道区（12）具有多条导流槽（121），所述导流槽（121）与所述进口分配区（11）连通，
所述进口分配区（11）具有构成所述进口分配区（11）和所述流道区（12）的交界的第一侧边（11a）和与所述第一侧边（11a）呈锐角的进气边（11b），
所述进口分配区（11）包括沿所述第一侧边（11a）依次排列的第一区域（Ⅰ）、第二区域（Ⅱ）和第三区域（Ⅲ），所述第一区域（Ⅰ）靠近所述第一侧边（11a）的第一端（A），所述第三区域（Ⅲ）靠近所述第一侧边（11a）的第二端（B），所述第一侧边（11a）的中点和所述进气边（11b）的中点的连线位于所述第二区域（Ⅱ），
所述进口分配区（11）分布有多个第一点状凸起（131），所述第一点状凸起（131）在所述板体（10）上的正投影呈椭圆形，
位于所述第一区域（Ⅰ）的第一点状凸起（131）的长轴向量与第一侧边向量的夹角为锐角，其中，所述第一点状凸起（131）的长轴向量为，从所述第一点状凸起（131）在所述板体（10）上的正投影的长轴靠近所述进气边（11b）的一端指向另一端的向量，所述第一侧边向量为从所述第一侧边（11a）的第二端（B）指向第一端（A）的向量，
位于所述第三区域（Ⅲ）的第一点状凸起（131）的长轴向量与所述第一侧边向量的夹角为钝角，
位于所述第二区域（Ⅱ）的第一点状凸起（131）的长轴向量与所述第一侧边向量的夹角小于位于所述第一区域（Ⅰ）的第一点状凸起（131）的长轴向量与第一侧边向量的夹角，或者大于位于所述第三区域（Ⅲ）的第一点状凸起（131）的长轴向量与所述第一侧边向量的夹角。


2.根据权利要求1所述的气流场板，其特征在于，所述第一侧边（11a）的第一端（A）到所述进气边（11b）的距离小于所述第一侧边（11a）的第二端（B）到所述进气边（11b）的距离，位于所述第三区域（Ⅲ）的至少部分第一点状凸起（131）...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，郝义国，刘超，
申请(专利权)人：武汉中极氢能产业创新中心有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42