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一种类似生物肠系膜上血管及分支的燃料电池流道布局制造技术

技术编号:28984908 阅读:27 留言:0更新日期:2021-06-23 09:34
本发明专利技术采用以下技术方案一种以生物血管为灵感,设置了类似于分布在人体肠系膜上血管及分支的布局方式的新型燃料电池流场,包括燃料电池流场主干道,主干道分支,类似于毛细血管的网状流道结构。流道在双极板中心向四周发出,向右行,左行,分升,降支并与四边的边缘流道吻合。实现了均匀的流道水分布方式,并采用了短沿程,高活性面积的分布方式,目的在于减少长沿程带来的压降,缓解了流道转弯太多而带来的电极产物阻塞,避免供气不足等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种类似生物肠系膜上血管及分支的燃料电池流道布局
本专利技术属于燃料电池
,具体涉及一种以人体肠系膜血管及分支为灵感的燃料电池流场布局。
技术介绍
世界石油资源日益紧缺,全球变暖日益加剧的前提下,清洁能源的发掘显得愈发重要,氢能的应用成为目前世界的研究重点,燃料电池跨越热机过程,不存在卡诺循环,直接将燃料和氧化剂的化学能转化成电能,能量转化效率极高,由此燃料电池成为目前最具前景的动力源之一。在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中,水在阴极催化剂层(CL)中生成,然后通过气体扩散层(GDL)输送到膜电极(MEA)表面,最后流出流道。为保证质子交换膜(PEM)具有较高的质子电导率,必须保持其较高的含水量。然而,燃料电池流道中过量的水可能会阻碍氧扩散的有效途径,限制催化剂层(CLs)的反应速率,而大大降低电池性能,这种现象被称为水淹,水淹现象会使燃料电池电池中的反应物分布不均匀,从而引起电流密度不均匀、膜内局部热点、性能退化和材料老化等问题。流道水淹是制约燃料电池性能的主要因素,直接导致燃料电池性能下降,所以燃料电池阴极侧的水管理对电池性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质子交换膜燃料电池新型阴极流道布局,其特征在于,在双极板表面中心设置流道入口,双极板中心分支出多条流道,从双极板四个对角设置流道出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜燃料电池新型阴极流道布局,其特征在于,在双极板表面中心设置流道入口,双极板中心分支出多条流道,从双极板四个对角设置流道出口。


2.对所述的流场区流道布局进行改进,以人体肠系膜上动脉及分支为设计灵感,基于常规蛇形流道结构建造标准,设置了类似于分布在人体内动脉血管分布的布局方式,在双极板中心设置流道入口,流道在双极板中心向四周发出,向右行,左行,分升,降支与四边带坡面的边缘流道吻合,实现均匀的流道水分布方式。


3.根据权利要求1所述的生物灵感流场,其特征在于:双极板正中心为流道入口,八根主干道在双极板正中心组成八边形流道入口,八条分支均匀平分出八块区域,且没跟主干道上均匀分出类似于动脉血管的多条分支,每四边附近设置类似毛细血管的网状流道结构,在方形流场的四个对角处设置流道出口。


4.根据权利要求1所述的新型阴极流道...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄豪中雷涵郭晓宇
申请(专利权)人:广西大学
类型:发明
国别省市:广西;45

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