【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源车辆，尤其涉及一种双极板、燃料电池及车辆。
技术介绍
1、燃料电池具有能量密度高、零排放以及续航里程长等优点，广泛应用于车用动力及备用电源等领域。燃料电池主要由膜电极和双极板构成。其中双极板是燃料电池的重要组成部分，其具有如下功能：提供气体流道，防止电池气室中的氢气与氧气串通，并在串联的阴阳两极之间建立电流通路；分隔燃料与氧化剂，阻止气体透过；收集和传导电流，提高电导率；双极板上的流道能够将气体均匀分配到电极的反应层进行电极反应；上述流道还能够排出热量，保持电池温场均匀。
2、流道结构是双极板的重要结构，其能够决定燃料电池的功率密度和寿命等。目前，现有的双极板大多数采用直流道为主的流道结构，但是其压降较小，在流道结构的尾端容易出现堵水问题。为了解决上述问题，现有技术提出蛇形及交变式的流道设计，以增加流道压降，便于排水，但是上述流道结构在弯角处容易积水，上述积水容易在车辆低温启动时结冰，导致低温启动能力减弱，且容易导致气体分布不均匀，影响燃料电池的有效输出功率。
3、因此，亟需一种双极板、燃料电池及车辆，以解决以上问题。
技术实现思路
1、根据本专利技术的一个方面，目的在于提供一种双极板，该双极板能够提升气体分布的均匀性，提升燃料电池的有效输出功率，进而保证燃料电池的使用寿命。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、双极板，所述双极板开设多个流道结构，所述流道结构中设置有多个扰流结构，所述扰流结构呈螺旋结
4、作为本专利技术提供的双极板的优选方案，所述流道结构包括沟槽槽底、第一流道脊和第二流道脊，所述第一流道脊和所述第二流道脊相对设置于所述沟槽槽底，所述沟槽槽底、所述第一流道脊和所述第二流道脊围设形成所述流道结构。
5、作为本专利技术提供的双极板的优选方案，所述沟槽槽底设置有多个所述扰流结构；和/或，
6、所述第一流道脊设置有多个所述扰流结构；和/或，
7、所述第二流道脊设置有多个所述扰流结构。
8、作为本专利技术提供的双极板的优选方案，沿所述流道结构的延伸方向，在所述沟槽槽底上间隔并对齐设置有多个所述扰流结构；沿所述流道结构的宽度方向上，在所述沟槽槽底上设置有至少两列错位设置的所述扰流结构。
9、作为本专利技术提供的双极板的优选方案，沿所述流道结构的延伸方向，在所述第一流道脊正对所述第二流道脊的一侧间隔并对齐设置有多个所述扰流结构；和/或，
10、沿所述流道结构的延伸方向，在所述第二流道脊正对所述第一流道脊的一侧间隔并对齐设置有多个所述扰流结构。
11、作为本专利技术提供的双极板的优选方案，沿所述流道结构的高度方向，所述第一流道脊上设置至少两列错位设置的所述扰流结构；和/或，
12、沿所述流道结构的高度方向，所述第二流道脊上设置至少两列错位设置的所述扰流结构。
13、作为本专利技术提供的双极板的优选方案，所述扰流结构的轴向高度小于所述流道结构的宽度的一半，并且小于所述流道结构的深度。
14、作为本专利技术提供的双极板的优选方案，所述扰流结构沿母线方向固连于所述沟槽槽底；和/或，
15、所述扰流结构沿母线方向固连于所述第一流道脊；和/或，
16、所述扰流结构沿母线方向固连于所述第二流道脊。
17、根据本专利技术的又一个方面，目的在于提供一种燃料电池，所述燃料电池包括膜正电极、膜负电极和上述方案任一项所述的双极板，所述双极板串联于所述膜正电极和所述膜负电极之间。
18、根据本专利技术的再一个方面，目的在于提供一种车辆，所述车辆包括上述方案所述的燃料电池。
19、本专利技术的有益效果：
20、本专利技术提供的双极板开设多个流道结构，该流道结构中设置有多个扰流结构。该扰流结构呈螺旋结构，形成多个相互间隔设置的丝圈，该扰流结构设置于该流道结构中，沿该扰流结构的中轴线方向，自一端到另一端，多个该丝圈的直径逐渐增大，气流于该流道结构中透过多个该丝圈之间的间隙流动。也就是说，多个丝圈能够对气流进行扰动，使气流的速度和压力产生波动，由稳态流动变为紊态流动，使双极板内的气体分布更易趋于均匀，且能够更快地实现均匀分布，提升燃料电池的有效输出功率，进而保证燃料电池的使用寿命。
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1.双极板，其特征在于，所述双极板开设多个流道结构(100)，所述流道结构(100)中设置有多个扰流结构(200)，所述扰流结构(200)呈螺旋结构，形成多个相互间隔设置的丝圈(210)，所述扰流结构(200)设置于所述流道结构(100)中，沿所述扰流结构(200)的中轴线方向，自一端到另一端，多个所述丝圈(210)的直径逐渐增大，气流于所述流道结构(100)中透过多个所述丝圈(210)之间的间隙流动。
2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述流道结构(100)包括沟槽槽底(110)、第一流道脊(120)和第二流道脊(130)，所述第一流道脊(120)和所述第二流道脊(130)相对设置于所述沟槽槽底(110)，所述沟槽槽底(110)、所述第一流道脊(120)和所述第二流道脊(130)围设形成所述流道结构(100)。
3.根据权利要求2所述的双极板，其特征在于，所述沟槽槽底(110)设置有多个所述扰流结构(200)；和/或，
4.根据权利要求3所述的双极板，其特征在于，沿所述流道结构(100)的延伸方向，在所述沟槽槽底(110)上间隔并对
5.根据权利要求3所述的双极板，其特征在于，沿所述流道结构(100)的延伸方向，在所述第一流道脊(120)正对所述第二流道脊(130)的一侧间隔并对齐设置有多个所述扰流结构(200)；和/或，
6.根据权利要求5所述的双极板，其特征在于，沿所述流道结构(100)的高度方向，所述第一流道脊(120)上设置至少两列错位设置的所述扰流结构(200)；和/或，
7.根据权利要求3所述的双极板，其特征在于，所述扰流结构(200)的轴向高度小于所述流道结构(100)的宽度的一半，并且小于所述流道结构(100)的深度。
8.根据权利要求3所述的双极板，其特征在于，所述扰流结构(200)沿母线方向固连于所述沟槽槽底(110)；和/或，
9.燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括膜正电极、膜负电极和如权利要求1-8任一项所述的双极板，所述双极板串联于所述膜正电极和所述膜负电极之间。
10.车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求9所述的燃料电池。
...【技术特征摘要】
1.双极板，其特征在于，所述双极板开设多个流道结构(100)，所述流道结构(100)中设置有多个扰流结构(200)，所述扰流结构(200)呈螺旋结构，形成多个相互间隔设置的丝圈(210)，所述扰流结构(200)设置于所述流道结构(100)中，沿所述扰流结构(200)的中轴线方向，自一端到另一端，多个所述丝圈(210)的直径逐渐增大，气流于所述流道结构(100)中透过多个所述丝圈(210)之间的间隙流动。
2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述流道结构(100)包括沟槽槽底(110)、第一流道脊(120)和第二流道脊(130)，所述第一流道脊(120)和所述第二流道脊(130)相对设置于所述沟槽槽底(110)，所述沟槽槽底(110)、所述第一流道脊(120)和所述第二流道脊(130)围设形成所述流道结构(100)。
3.根据权利要求2所述的双极板，其特征在于，所述沟槽槽底(110)设置有多个所述扰流结构(200)；和/或，
4.根据权利要求3所述的双极板，其特征在于，沿所述流道结构(100)的延伸方向，在所述沟槽槽底(110)上间隔并对齐设置有多个所述扰流结构(200)...
【专利技术属性】
技术研发人员：张苡铭，孙宗华，崔龙，何仕豪，郭轩成，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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