一种燃料电池阴极流场板结构制造技术

一种燃料电池阴极流场板结构，属于燃料电池技术领域，该燃料电池阴极流场板结构，包括阴极板，阴极板上沿其宽度方向的两侧分别设置有空气入口和空气出口，阴极板的一侧设置有连接空气入口和空气出口的直通式的阴极流场，本实用新型专利技术的有益效果是，本实用新型专利技术可以降低空气在流道中空气阻力，提高系统的输出功率，并且可以利用重力使电堆内的水更轻易的排出，避免了电堆在运行时发生水淹的问题。免了电堆在运行时发生水淹的问题。免了电堆在运行时发生水淹的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池阴极流场板结构


[0001]本技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池阴极流场板结构。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池作为一种环境友好、运行效率高的能源转换装置，目前已受到国内外越来越多的关注。汽车领域作为燃料电池应用场景之一，对于车用燃料电池提出了更高的车规级要求。电堆作为燃料电池的核心零部件，是电化学反应发生的场所，燃料气体氢气与空气反应将化学能反应转变为电能。在电堆中，阴极流道可将空气均匀分配到电极的反应层进行电极反应，并且反应产生的水排出。
[0003]目前电堆内空气的供应一般经过空压机将压缩空气泵入到电堆流场中去，空压机自身运行会产生寄生损耗与双极板的流道流阻密切相关。现有技术中的双极板阴极通常由气体分配区流道将气体分配至反应有效区域，由旋转对称的气体分配区将过计量比空气及反应产生的水收集排除；或者采用蛇形流道将流道弯折多次连通进出歧管进行空气及生成水的传输，这两种常见的方式都会导致流阻增大，导致空压机的运行负载提升，进而降低了系统的净输出功率。此外现有技术中的阴极流场的流道通常为水平方向，这就导致了电堆在大功率运行时易发生水淹从而导致电堆功率下降。并且电堆停机时若没有完全将流道内的水排除，在环境温度较低时结冰会产生膨胀应力使电堆双极板及膜电极等部件发生结构破坏，造成不可逆的影响。
[0004]如公开号为CN110828844A的专利公开了一种高性能质子交换膜燃料电池阴阳极流场及其双极板，其中的阴极板上冲压得到折型直行阴极流场结构，这种阴极流场为折弯型流场，且其流道为水平方向，因此，仍然存在场流阻大、系统的净输出功率降低、电堆易发生水淹且吹扫后水易残留等问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种燃料电池阴极流场板结构，可以降低空气在流道中空气阻力，提高系统的输出功率，并且可以利用重力使电堆内的水更轻易的排出，避免了电堆在运行时发生水淹的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：所述燃料电池阴极流场板结构，包括阴极板，所述阴极板上沿其宽度方向的两侧分别设置有空气入口和空气出口，所述阴极板的一侧设置有连接所述空气入口和空气出口的直通式的阴极流场。
[0007]所述阴极板的两侧沿其长度方向分别设置有多个空气入口和多个空气出口，相邻两个空气入口和相邻两个空气出口之间通过导流槽相通连。
[0008]所述阴极板上沿其宽度方向的两侧分别间隔设置有多个过孔，相对的两个过孔与所述阴极流场内对应的流道相通连，且相对的两个过孔分别设置在对应流道的两端。
[0009]所述阴极板上靠近所述空气入口和空气出口的内侧边缘处分别设置有导流段，所
述导流段的一端伸向所述空气入口和空气出口的边缘且与所述导流槽相通连，所述导流段的另一端通过过孔与所述阴极流场相连。
[0010]所述导流段包括多个间隔的直流道，所述直流道的宽度等于所述阴极流场内流道的宽度。
[0011]所述阴极流场包括多个间隔的直通流道，所述直通流道的宽度为0.6～1mm，深度为0.35～0.55mm。
[0012]所述空气入口和空气出口的外周设置有环形加强凸台。
[0013]所述空气入口和空气出口均设置为条形孔，所述空气入口和空气出口的两端拐角处均设置有过渡圆角，所述空气入口和空气出口的截面积均设置为2500～2800mm2。
[0014]所述阴极板的外周和所述阴极流场的外周均设置有环形密封槽，所述环形密封槽的宽度设置为2～3mm，深度为0.35～0.5mm，所述环形密封槽内安装有密封条。
[0015]所述阴极板设置为矩形板，所述阴极板的四角位置处均设置有安装缺口。
[0016]本技术的有益效果是：
[0017]1、本技术通过在阴极板上沿其宽度方向的两侧分别设置空气入口和空气出口，在阴极板的一侧设置连接空气入口和空气出口的阴极流场，该阴极流场内的流道为竖直直通的流道，可以降低空气在流道中空气阻力，提高系统的输出功率，并且可以利用重力作用使电堆内的水更加轻易的排出，避免了电堆在运行时发生水淹的问题。
[0018]2、本技术通过在阴极板上靠近空气入口和空气出口的内侧边缘处分别设置有导流段，使空气由空气入口进入后，通过导流槽进入过孔，通过过孔进入阴极流场，经过反应生成的水和多余的空气再经过孔和空气出口排出，在排出的过程中导流段可以降低流阻，使水更易排出，进一步防止了电堆在运行时发生水淹的情况。
[0019]3、本技术通过在阴极板的四角位置处均设置有安装缺口，在电堆装配时可作为配合面使用装配工装进行限位，在电堆装配完成后作为防塌支架的配合面限位，简化了工装夹具及防塌结构的设计，使得装配完成后的电堆结构更加紧凑。
附图说明
[0020]下面对本技术说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0021]图1为本技术的轴测图；
[0022]图2为图1的主视图；
[0023]图3为图1的后视图；
[0024]图4为图1中空气流道的截面示意图；
[0025]图5为本技术与装配工装配合的结构示意图；
[0026]图6为本技术与防塌支架配合的结构示意图；
[0027]上述图中的标记均为：1.阴极板，2.空气入口，21.过渡圆角，3.空气出口，4.阴极流场，41.直通流道，5.导流槽，6.过孔，7.导流段，71.直流道，8.环形加强凸台，9.环形密封槽，10.安装缺口，11.装配工装，12.防塌支架。
具体实施方式
[0028]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新
型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0029]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0030]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0031]本技术的具体实施方案为：如图1～图6所示，本技术提供了一种燃料电池阴极流场板结构，包括阴极板1，阴极板1上沿其宽度方向的两侧分别设置有空气入口2和空气出口3，阴极板1的一侧设置有连接空气入口2和空气出口3的直通式的阴极流场4，可以降低空气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池阴极流场板结构，特征在于，包括阴极板，所述阴极板上沿其宽度方向的两侧分别设置有空气入口和空气出口，所述阴极板的一侧设置有连接所述空气入口和空气出口的直通式的阴极流场。2.根据权利要求1所述的燃料电池阴极流场板结构，其特征在于：所述阴极板的两侧沿其长度方向分别设置有多个空气入口和多个空气出口，相邻两个空气入口和相邻两个空气出口之间通过导流槽相通连。3.根据权利要求2所述的燃料电池阴极流场板结构，其特征在于：所述阴极板上沿其宽度方向的两侧分别间隔设置有多个过孔，相对的两个过孔与所述阴极流场内对应的流道相通连，且相对的两个过孔分别设置在对应流道的两端。4.根据权利要求2所述的燃料电池阴极流场板结构，其特征在于：所述阴极板上靠近所述空气入口和空气出口的内侧边缘处分别设置有导流段，所述导流段的一端伸向所述空气入口和空气出口的边缘且与所述导流槽相通连，所述导流段的另一端通过过孔与所述阴极流场相连。5.根据权利要求4所述的燃料电池阴极流场板结构，其特征在于：所述导流段包括多个间...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冀，邓高明，潘立升，奚小雨，周林，
申请(专利权)人：奇瑞商用车安徽有限公司，
类型：新型
国别省市：