燃料电池叠所用的冷却剂流场设计制造技术

技术编号:3249909 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供了一种双极板组件,用于一燃料电池叠中,以便向叠内的燃料电池的阳极和阴极侧供应反应物。这种双极板组件包括第一和第二底板,它们各包括一具有形成于其中的冷却剂流场的第一工作面和一具有形成于其中的反应物流场的第二工作面。第一和第二底板的冷却剂场包括具有不同流量的区域,它们其间具有各自的流阻。这些具有不同流量的区域使得能够在燃料电池叠上具有不同的冷却作用,从而使得能够在整个燃料电池叠上获得一恒定的温度。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池叠所用的冷却剂流场设计
本专利技术总体涉及PEM燃料电池,并且尤其涉及用于在燃料电池叠中分离相邻燃料电池的双极板。
技术介绍
燃料电池已经在许多应用场合中用作能源。例如,燃料电池已经被提议用于电动车辆动力装置中来代替内燃机。在质子交换薄膜(PEM)型燃料电池中,氢被供向燃料电池的阳极而氧作为氧化剂被供向阴极。PEM燃料电池包括一薄膜电极组件(MEA),其包括一薄的、可传送质子的、不导电的固态聚合物电解质薄膜,该薄膜在一面上具有阳极催化剂而在相对另一面上具有阴极催化剂。MEA夹在一对无孔、导电元件或板之间,该元件或板(1)将电子从一燃料电池的阳极传递至一燃料电池叠的相邻电池的阴极,(2)包含形成于其中的适当通道和/或开口,用于将燃料电池的气体反应物分配于相应阳极和阴极催化剂的整个表面上;以及(3)包含形成于其中的适当通道和/或开口,用于将适当的冷却剂分配于整个燃料电池叠上以便保持温度。术语“燃料电池”通常用来指单个电池或者多个电池(叠),根据上下文而定。多个单独的电池通常被包在一起以便形成一燃料电池叠并且通常按照串联方式设置。叠内的每个电池包括前文所述的薄膜电极组件(MEA)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供冷却剂通过PEM燃料电池的通道的板组件,包括:互连起来以便在其间限定一冷却剂流路的第一和第二板,所述第一板具有一带有形成于其中的冷却剂流场的第一表面,所述冷却剂流场包括:一第一扩散区域;一第二扩散区域;   一互连着所述第一和第二扩散区域以便在其间提供流体连通的第一流量区域;以及一互连着所述第一和第二扩散区域以便在其间提供流体连通的第二流量区域;其中流过所述第一流量区域的冷却剂量与流过所述第二流量区域的冷却剂量不同,以便在 所述第一板上提供冷却速率的差异。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2002-4-24 10/131,1281.一种用于提供冷却剂通过PEM燃料电池的通道的板组件,包括:互连起来以便在其间限定一冷却剂流路的第一和第二板,所述第一板具有一带有形成于其中的冷却剂流场的第一表面,所述冷却剂流场包括:一第一扩散区域;一第二扩散区域;一互连着所述第一和第二扩散区域以便在其间提供流体连通的第一流量区域;以及一互连着所述第一和第二扩散区域以便在其间提供流体连通的第二流量区域;其中流过所述第一流量区域的冷却剂量与流过所述第二流量区域的冷却剂量不同,以便在所述第一板上提供冷却速率的差异。2.根据权利要求1所述的板组件,还包括一用于在一供应集管与所述第一扩散区域之间提供流体连通的入口区域。3.根据权利要求1所述的板组件,还包括一用于在一排出集管与所述第二扩散区域之间提供流体连通的排出区域。4.根据权利要求1所述的板组件,其中所述第一扩散区域包括第一组流通道,该第一组流通道与第二组流通道相交。5.根据权利要求4所述的板组件,其中所述第一和第二组流通道互相垂直。6.根据权利要求1所述的板组件,其中所述第二扩散区域包括第一组流通道,该第一组流通道与第二组流通道相交。7.根据权利要求6所述的板组件,其中所述第一和第二组流通道互相垂直。8.根据权利要求1所述的板组件,其中所述第一流量区域是比所述第二流量区域具有更高流量的区域。9.根据权利要求1所述的板组件,其中所述第一流量区域包括多个置于所述第一板中央的通道。10.根据权利要求1所述的板组件,其中所述第二流量区域包括-->多个绕着所述第一板周围设置的通道。11.根据权利要求1所述的板组件,其中所述第一流量区域的所述通道为直型。12.根据权利要求1所述的板组件,其中所述第二流量区域的所述通道各包括至少一个成角度的过渡段。13.根据权利要求1所述的板组件,其中所述第一板还包括一具有形成于其中的反应物流场的第二表面。14.根据权利要求1所述的板组件,其中所述第二板具有一带有形成于其中的第二流体流场的第一表面,所述第二板的所述第一表面置于邻近所述第一板的所述第一表面处,并且其中所述第二冷却剂流场包括:一第三扩散区域;一第四扩散区域;一互连着所述第三和第四扩散区域以便在其间提供流体连通的第三流量区域;以及一互连着所述第三和第四扩散区域以便在其间提供流体连通的第四流量区域...

【专利技术属性】
技术研发人员:JH李
申请(专利权)人:通用汽车公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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