一种增强传热传质与保湿效果的风冷型燃料电池阴极板及方法技术

技术编号:44331284 阅读:10 留言:0更新日期:2025-02-18 20:39
本申请属于燃料电池技术相关领域,并公开了一种增强传热传质与保湿效果的风冷型燃料电池阴极板,其包括阴极流场、主冷却流场和辅助冷却流场,其中依次设有包含多个空气流道的第一通道、包含多个主冷却流道的第二通道以及包含至少一个辅助冷却流道的第三通道,并且第三通道被设计为在垂直于空气流动的方向上占用第一通道的一部分截面积;此外,第一通道和第三通道中均设置有至少一个扰流结构。本发明专利技术还公开了相应的方法。通过本发明专利技术,能够同时解决现有风冷型燃料电池散热能力不足、传质性能低下和膜电极水分流失过快而出现干膜现象等技术问题,相应有效提升了风冷型燃料电池的发电效率和运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃料电池技术相关领域,更具体地,涉及一种增强传热传质与保湿效果的风冷型燃料电池阴极板及方法


技术介绍

1、燃料电池通常由多个单元电池堆叠而成,每个单元电池又由双极板、膜电极、阴极反应物氧气(或者空气)、阳极反应物氢气和冷却介质构成,氧气(或者空气)和氢气在催化剂的作用下发生电化学反应而产生电能,冷却介质带走电化学反应产生的废热。风冷型燃料电池直接以空气同时作为阴极反应物和冷却介质,具有结构简单、能量转换效率高、清洁无污染、功率密度高、寿命长等特点,在便携式电源及无人机等领域具有很好的应用前景。

2、作为燃料电池的核心部件之一,双极板通常由阴极板和阳极板通过“背靠背”设计而形成。双极板具有支撑膜电极、分隔阴极和阳极、为阴阳极反应物提供流动空间、均匀分配阴阳极反应气体、排出电化学反应生成的水和热量、收集和传导电流等作用。因此,燃料电池双极板通常包括阴极反应物流道、阳极反应物流道和冷却介质流道。

3、对于风冷型燃料电池而言,其直接采用过量的空气同时作为阴极反应物和冷却介质,目前大部分风冷型燃料电池双极板的阴极流场为开放式平本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种增强传热传质与保湿效果的风冷型燃料电池阴极板,其特征在于:

2.如权利要求1所述的风冷型燃料电池阴极板,其特征在于,所述第一通道(1)、第二通道(2)和第三通道(3)的两端均直接与外界大气相连通。

3.如权利要求1或2所述的风冷型燃料电池阴极板,其特征在于,所述第二通道(2)和第三通道(3)在垂直于气体流动方向的截面积之和与所述第一通道(1)在垂直于气体流动方向的截面积相比,两者的比值范围优选设计为1.5~5:1。

4.如权利要求1-3任意一项所述的风冷型燃料电池阴极板,其特征在于,所述第二通道(2)在垂直于气体流动方向的截面积与所述第三通道(...

【技术特征摘要】

1.一种增强传热传质与保湿效果的风冷型燃料电池阴极板,其特征在于:

2.如权利要求1所述的风冷型燃料电池阴极板,其特征在于,所述第一通道(1)、第二通道(2)和第三通道(3)的两端均直接与外界大气相连通。

3.如权利要求1或2所述的风冷型燃料电池阴极板,其特征在于,所述第二通道(2)和第三通道(3)在垂直于气体流动方向的截面积之和与所述第一通道(1)在垂直于气体流动方向的截面积相比,两者的比值范围优选设计为1.5~5:1。

4.如权利要求1-3任意一项所述的风冷型燃料电池阴极板,其特征在于,所述第二通道(2)在垂直于气体流动方向的截面积与所述第三通道(3)在垂直于气体流动方向的截面积相比,前者大于后者且两者的比值范围优选设计为1.5~5:1。

5.如权利要求3或4所述的风冷型燃料电池阴极板,其特征在于,所述第一通道(1)的结构上表面与所述第三通道(3)的结...

【专利技术属性】
技术研发人员:常华伟岳鹏程涂正凯
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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