【技术实现步骤摘要】
一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板
[0001]本技术涉及燃料电池
,具体涉及一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板。
技术介绍
[0002]燃料电池是把燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应转化为电能的发电装置,关键部件包括膜电极、气体扩散层、流场板、集流板、密封垫,其中流场板约占燃料电池体积和重量的60%~80%,成本占20%~40%。流场板在燃料电池中的作用是均匀分配燃料气体和氧化剂、收集并传导电流、排出反应产物及热量、支撑膜电极以保持电堆结构稳定等。因此,流场板材料要具有良好的导电、导热和耐蚀性,具有一定的机械强度,同时还能引导反应气体和产物水的流动。
[0003]常见的流场板具有沟脊结构的流道,由于结构和加工方法的限制,此类流场板提升燃料电池功率密度有限。而多孔金属作为流场板可以强化传质,具有提高反应气体和冷却液分布均匀性的特性,从而有望进一步提升燃料电池性能,满足未来大功率密度燃料电池的需求。然而,由于没有固定流道的引导,多孔金属流场板内的气体分布在某些区域仍可能不太均匀,尤其是远离流场板气体进出口的区域。同时由于这些区域气体流速较低,生成的液态水不易排出,会聚集在孔隙内,使燃料电池性能恶化。反应气体在多孔金属流场内的压降也较大,会增加空压机能量损耗。
[0004]公开号为CN111384412A的技术专利“电极分隔板结构及其应用的燃料电池”提出一种电极分隔板结构,包括导电阻气层和导电多孔结构,其中导电多孔结构为多个相同形状的孔洞叠置成的至少三层孔洞层,可增 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板,其特征在于,包括导电隔板和多孔金属,所述导电隔板的中间部位设有凹槽,所述多孔金属设置于所述凹槽内;所述导电隔板的一端设有燃料进口、氧化剂进口和冷却液进口,另一端设有燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口,所述燃料进口、氧化剂进口、燃料出口和氧化剂出口的数量至少为两个,所述燃料进口、氧化剂进口、冷却液进口、燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口与所述多孔金属之间均设有导流区。2.如权利要求1所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板,其特征在于,所述导电隔板为金属隔板,所述多孔金属的形状为矩形;所述燃料进口的数量为两个,分别为第一阳极入口和第二阳极入口,所述第一阳极入口和第二阳极入口位于所述金属隔板的上部并沿所述多孔金属的轴线对称分布,所述冷却液进口的数量为一个,为第一冷却液入口,所述第一冷却液入口位于所述金属隔板的顶部中间位置,所述氧化剂进口的数量为两个,分别为第一阴极入口和第二阴极入口,所述第一阴极入口和第二阴极入口沿所述第一冷却液入口对称分布;所述燃料出口的数量为两个,分别为第一阳极出口和第二阳极出口,所述第一阳极出口和第二阳极出口位于所述金属隔板的下部并沿所述多孔金属的轴线对称分布,所述冷却液出口的数量为一个,为第一冷却液出口,所述第一冷却液出口位于所述金属隔板的底部部中间位置,所述氧化剂出口的数量为两个,分别为第一阴极出口和第二阴极出口,所述第一阴极出口和第二阴极出口沿所述第一冷却液出口对称分布。3.如权利要求2所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板,其特征在于,所述导流区包括与所述第一阳极入口对应的第一阳极入口导流区、与所述第二阳极入口对应的第二阳极入口导流区、与所述第一阴极入口对应的第一阴极入口导流区、与所述第二阴极入口对应的第二阴极入口导流区、与所述第一冷却液入口对应的第一冷却液入口导流区、与所述第一阳极出口对应的第一阳极出口导流区、与所述第二阳极出口对应的第二阳极出口导流区、与所述第一阴极出口对应的第一阴极出口导流区、与所述第二阴极出口对应的第二阴极出口导流区、与所述第一冷却液出口对应的第一冷却液出口导流区。4.如权利要求3所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板,其特征在于,所述第一阳极入口导流区、第二阳极入口导流区、第一阳极出口导流区、第二阳极出口导流区、第一冷却液入口导流区和第一冷却液出口导流区均为沟槽结构,所述第一阴极入口导流区、第二阴极入口导流区、第一阴极出口导流区和第二阴极出口导流区均为呈点阵分布的圆形凸起结构。5.如权利要求1所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板,其特征在于,所述导电隔板为石墨隔板,所述石墨隔板和多孔金属的形状均为圆形;所述燃料进口、氧化剂进口、冷却液进口、燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口的数量均为两个;所述燃料进口包括第三阳极入口和第四阳极入口,所述第三阳极入口和第四阳极入口沿所述石墨隔板的圆周设置...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢广轩,葛鹏,侯秦龙,高建平,颜俏,
申请(专利权)人:西部金属材料股份有限公司,
类型:新型
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。