一种燃料电池单极板制造技术

本申请涉及一种燃料电池单极板，包括输入端、输出端和主体部，沿燃料电池单极板的长度方向，主体部位于输入端和输出端之间，用于连通输入端和输出端，使介质能够通过主体部由输入端流动至输出端。输入端包括输入口和第一分配区，第一分配区的一端与输入口连通，另一端与主体部连通，主体部包括第一主体部和第二主体部，沿燃料电池单极板的宽度方向，第一主体部位于第二主体部靠近输入口的一侧，因此第一主体部处的介质流量较大，在第一主体部内设置有多个第一凹陷部，在第二主体部内设置有多个第二凹陷部，第一凹陷部的截面积小于第二凹陷部的截面积，能够降低介质在第一主体部内的流量，提高第一主体部内和第二主体部内介质流量的均匀性。的均匀性。的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池单极板


[0001]本申请涉及质子交换膜燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池单极板。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池具有发电效率高和环境友好等优点，有广泛的应用前景。单极板为燃料电池电堆的重要组成部件，高均匀性的流场结构能保证电堆整体运行的高稳定性，提升极板与整堆的整体热分布。
[0003]目前的质子交换膜燃料电池流道，流体介质通过单极板的整个过程包括从入口进入，介质在分配区上由于流体的流动特性，被分配到各个反应区的流道槽内，随着电化学反应的进行，生成的产物与未反应的介质由出口流出。由于介质进口位于极板一侧，因而靠近进口的位置其介质流量较高，流道槽的整体均匀性在靠近进口位置上较高。改变分配区结构设计能够改善均匀性，但由于构型设计的难度、加工设计的要求和密封等设计和工艺约束，造成极板整体介质均匀性较差。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种燃料电池单极板，用于解决反应区内介质流量分布不均的问题。
[0005]本申请实施例提供了一种燃料电池单极板，所述燃料电池单极板包括：
[0006]输入端和输出端；
[0007]主体部，沿所述燃料电池单极板的长度方向，所述主体部位于所述输入端和所述输出端之间，用于连通所述输入端和所述输出端；
[0008]其中，所述输入端包括输入口和第一分配区，所述第一分配区的一端与所述输入口连通，另一端与所述主体部连通，所述主体部包括第一主体部和第二主体部，沿所述燃料电池单极板的宽度方向，所述第一主体部位于所述第二主体部靠近所述输入口的一侧，所述第一主体部包括多个第一凹陷部，所述第二主体部包括多个第二凹陷部，所述第一凹陷部的截面积小于所述第二凹陷部的截面积。
[0009]在一种可能的实施方式中，所述第一凹陷部的宽度为d1，所述第二凹陷部的宽度为d2，d1和d2之间的关系式为：1/4≤d1/d2≤3/4。
[0010]在一种可能的实施方式中，相邻的所述第一凹陷部之间设置有第一凸起部，相邻的所述第二凹陷部之间设置有第二凸起部，所述第一凸起部的宽度为d3，所述第二凸起部的宽度为d4，所述d1、d2、d3和d4之间的关系式为d1+d3＝d2+d4。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述第一凹陷部的深度和所述第二凹陷部的深度一致。
[0012]在一种可能的实施方式中，所述第一凹陷部的个数为n1，所述第二凹陷部的个数为n2，n1和n2之间的关系式为：(n1+n2)
·
5％≤n1≤(n1+n2)
·
25％。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述主体部包括第三主体部，所述第三主体部位于所
述第二主体部远离所述第一主体部的一侧，并且包括多个第三凹陷部，所述第三凹陷部的宽度大于所述第二凹陷部的宽度。
[0014]在一种可能的实施方式中，所述燃料电池单极板包括膜电极，所述膜电极与所述主体部连接，用于与所述主体部围合成流通通道。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述燃料电池单极板的材料为304不锈钢、316不锈钢和钛材中的任一者。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述燃料电池单极板的制作材料的厚度为0.05mm至0.1mm。
[0017]在一种可能的实施方式中，所述主体部为直流道流场、曲线型流道流场、混合流场、仿生流场、三维流场和多孔介质流场中的任一者。
[0018]本申请实施例提供了一种燃料电池单极板，包括输入端、输出端和主体部，沿燃料电池单极板的长度方向，主体部位于输入端和输出端之间，用于连通输入端和输出端，使介质能够通过主体部由输入端流动至输出端。输入端包括输入口和第一分配区，第一分配区的一端与输入口连通，另一端与主体部连通，主体部包括第一主体部和第二主体部，沿燃料电池单极板的宽度方向，第一主体部位于第二主体部靠近输入口的一侧，因此第一主体部处的介质流量较大，在第一主体部内设置有多个第一凹陷部，在第二主体部内设置有多个第二凹陷部，第一凹陷部的截面积小于第二凹陷部的截面积，能够降低介质在第一主体部内的流量，提高第一主体部内和第二主体部内介质流量的均匀性。
[0019]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0020]图1为本申请实施例提供的燃料电池单极板的结构示意图；
[0021]图2为图1中I位置的局部放大图；
[0022]图3为本申请实施例一提供的燃料电池单极板的俯视图；
[0023]图4为本申请实施例一提供的燃料电池单极板的侧视图；
[0024]图5为本申请实施例提供的燃料电池单极板主体部均匀性数值计算流程图；
[0025]图6为本申请实施例提供的燃料电池单极板与现有技术的平均差对比图
[0026]图7为本申请实施例二提供的燃料电池单极板的俯视图；
[0027]图8为本申请实施例二提供的燃料电池单极板的侧视图。
[0028]附图标记：
[0029]1‑
输入端；
[0030]11
‑
输入口；
[0031]12
‑
第一分配区；
[0032]2‑
输出端；
[0033]21
‑
输出口；
[0034]22
‑
第二分配区；
[0035]3‑
主体部；
[0036]31
‑
第一主体部；
[0037]311
‑
第一凹陷部；
[0038]312
‑
第一凸起部；
[0039]32
‑
第二主体部；
[0040]321
‑
第二凹陷部；
[0041]322
‑
第二凸起部；
[0042]33
‑
第三主体部；
[0043]331
‑
第三凹陷部；
[0044]332
‑
第三凸起部；
[0045]4‑
膜电极。
[0046]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
[0047]为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0048]应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0049]在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0050]应当理解，本文中使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池单极板，其特征在于，所述燃料电池单极板包括：输入端(1)和输出端(2)；主体部(3)，沿所述燃料电池单极板的长度方向，所述主体部(3)位于所述输入端(1)和所述输出端(2)之间，用于连通所述输入端(1)和所述输出端(2)；其中，所述输入端(1)包括输入口(11)和第一分配区(12)，所述第一分配区(12)的一端与所述输入口(11)连通，另一端与所述主体部(3)连通，所述主体部(3)包括第一主体部(31)和第二主体部(32)，沿所述燃料电池单极板的宽度方向，所述第一主体部(31)位于所述第二主体部(32)靠近所述输入口(11)的一侧，所述第一主体部(31)包括多个第一凹陷部(311)，所述第二主体部(32)包括多个第二凹陷部(321)，所述第一凹陷部(311)的截面积小于所述第二凹陷部(321)的截面积。2.根据权利要求1所述的燃料电池单极板，其特征在于，所述第一凹陷部(311)的宽度为d1，所述第二凹陷部(321)的宽度为d2，d1和d2之间的关系式为：1/4≤d1/d2≤3/4。3.根据权利要求2所述的燃料电池单极板，其特征在于，相邻的所述第一凹陷部(311)之间设置有第一凸起部(312)，相邻的所述第二凹陷部(321)之间设置有第二凸起部(322)，所述第一凸起部(312)的宽度为d3，所述第二凸起部(322)的宽度为d4，所述d1、d2、d3和d4之间的关系式为d1+d3＝d2+d4。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹柏强，胡鹏，姜天豪，毕飞飞，蓝树槐，
申请(专利权)人：上海治臻新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：