一种质子交换膜燃料电池新型三维流场结构制造技术

本发明专利技术公开一种质子交换膜燃料电池新型三维流场结构，包括：流道入口、主通道、分支通道、点阵结构、肋道、下层通道和流道出口；流道入口连通主通道，主通道分流传输至分支通道；所述分支通道位于主通道上层平面；在对向分支通道的格子状通道结构中各个空格空间处的主通道上设置有点阵结构；在分支通道的后侧还设置有下层通道，下层通道与主通道相互交错设置，下层通过多个肋道与分支通道多点位连接；流道出口连通下层通道；在分支通道和点阵结构外侧平面作为扩散层进行气流扩散。本发明专利技术能够提高燃料电池内部反应物、压强和电流密度等物理参数分布的均匀性，进而提升燃料电池输出性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种质子交换膜燃料电池新型三维流场结构


[0001]本专利技术属于燃料电池
，特别是涉及一种质子交换膜燃料电池新型三维流场结构。

技术介绍

[0002]随着对全球变暖、空气污染和能源安全的关注，在全球碳中和背景下，发展高效能、低成本、零排放的可再生能源技术成为碳中和的关键。质子交换膜燃料电池是一种可以将燃料中的化学能直接转化为电能的能量转换装置，有转化效率高、工作温度低、启动时间短、结构相对简单等优点。
[0003]流场的设计是质子交换膜燃料电池(PEMFC)研究中最活跃的领域之一。流场是位于双极板上的通道，其作用是引导氢气或者氧气易于扩散到催化层，参与电化学反应并导出反应生成的水。流场是保证PEMFC水管理、物质传输和提高组分分布均匀性及电池功率的关键部件，通过优化设计流场形状可改善PEMFC多项指标，提升总体性能。因此，新型流场设计有较为重要的意义。
[0004]目前，可将PEMFC流场分为两大类：传统流场和新型流场。传统流场如平行流场、蛇形流场与交指流场具有结构简单、性能可靠等优点。但其水管理能力不佳通道容易形成阻塞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜燃料电池新型三维流场结构，其特征在于，包括：流道入口(1)、主通道(2)、分支通道(3)、点阵结构(4)、肋道(5)、下层通道(6)和流道出口(7)；流道入口(1)连通主通道(2)，主通道(2)分流传输至分支通道(3)；所述主通道(2)采用有多个相互并列的通道结构，所述分支通道(3)采用多个纵横交错的格子状通道结构，所述分支通道(3)位于主通道(2)上层平面，且主通道(2)和分支通道(3)顶端相互连通；在对向分支通道(3)的格子状通道结构中各个空格空间处的主通道(2)上设置有点阵结构(4)；在所述分支通道(3)的后侧还设置有下层通道(6)，所述下层通道(6)采用有多个相互并列的通道结构，下层通道(6)与主通道(2)相互交错设置，下层通过多个肋道(5)与分支通道(3)多点位连接，分支通道(3)中每个横向通道对应的空格处均设置有相应的肋道(5)；流道出口(7)连通下层通道(6)；在分支通道(3)和点阵结构(4)外侧平面作为扩散层进行气流扩散；反应物从流道入口(1)进入之后，先在主通道(2)中传输，从主通道(2)进入分支通道(3)，由分支通道(3)和点阵结构(4)外侧进行扩散，残余反应物由肋道(5)进入下层通道(6)后由流道出口(7)排出。2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池新型三维流场结构，其特征在于，流场结构包含单一流道入口(1)与单一流道出口(7)，且流道入口(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪霞，刘祥荣，计宏超，李志轶，闫思溢，刘文涛，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：