[实用新型]一种双极板及燃料电池

说明书

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种双极板及燃料电池。能够将流道的压降控制在一定的范围内，避免出现水淹现象，并能够使反应区内的气流分布较为均匀，可有效提高燃料电池的性能和稳定性。一种双极板，包括：双极板本体，设置在所述双极板本体上的工作介质流场，所述工作介质流场包括反应区，以及设置在所述反应区入口侧的分流区和设置在所述反应区出口侧的汇流区；其中，所述反应区为平行流场，包括若干个沿第一方向延伸的流道，所述分流区和所述汇流区分别包括至少两个与相同条数的流道相对应连通的子流通区域，各个与相同条数的流道连通的对应所述分流区和所述汇流区的子流通区域的面积之和相等。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种双极板及燃料电池。

背景技术

双极板作为燃料电池的重要组成部件，主要用于保证反应物均匀传输以及将生成的产物及时排出，并在反应过程中实现电子的传输。通过某种加工工艺可在双极板表面形成不同形状的沟槽，称之为流场，这种流场可作为反应物均匀传输及产物排出的通道。良好的流场设计可以有效的提高燃料电池的性能，提高燃料电池的稳定性及寿命。

目前，燃料电池中双极板的流场结构主要有蛇形流场和平行流场等。对于面积较大的双极板而言，蛇形流道由于流道较长，使得通道前后反应气体浓度分布差异较大，反应不均匀，同时，流道过长还会引起流道方向上的压降较大，导致出口处压力小，不利于反应产物液态水的排出，进而容易出现水淹现象，影响电池的性能。而平行流场虽然压降较小，但是，仍然容易出现气流分配不均匀的现象，即靠近入口处的通道内气体流量大，远离入口侧气体流量小，使得反应不够充分，影响燃料电池的性能及稳定性，进而影响电堆的寿命。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种双极板及燃料电池，能够将流道的压降控制在一定的范围内，避免出现水淹现象，并能够使反应区内的气流分布较为均匀，可有效提高燃料电池的性能和稳定性。

为达到上述目的，一方面，本实用新型实施例提供了一种双极板，包括：

双极板本体，设置在所述双极板本体上的工作介质流场，所述工作介质流场包括反应区，以及设置在所述反应区入口侧的分流区和设置在所述反应区出口侧的汇流区；

其中，所述反应区为平行流场，包括若干个沿第一方向延伸的流道，所述分流区和所述汇流区分别包括至少两个与相同条数的流道相对应连通的子流通区域，各个与相同条数的流道连通的对应所述分流区和所述汇流区的子流通区域的面积之和相等。

可选的，所述分流区和所述汇流区的结构反向对称设置，且所述分流区的入口和所述汇流区的出口位于与所述反应区的边界平齐位置处，所述反应区的边界是指所述反应区垂直于所述流道的延伸方向的边缘位置。

可选的，所述分流区和所述汇流区的各个子流通区域分别与至少两条流道相对应连通。

可选的，所述分流区的入口和所述汇流区的出口垂直于所述流道的延伸方向设置。

可选的，所述分流区的各个子流通区域的入口尺寸均相等；相应地，所述汇流区的各个子流通区域的出口尺寸均相等。

可选的，所述分流区和所述汇流区为矩形结构、扇形结构或者三角形结构。

可选的，每一条所述流道为直通型流道或者波浪线型流道。

可选的，所述双极板本体的上下两个表面均设有所述工作介质流场。

可选的，所述双极板本体的上下两个表面中的其中一个表面的工作介质流场为反应气体流场，另一个表面的工作介质流场为冷却剂流场；其中，所述反应气体为阳极气体和阴极气体中的其中一种；或者，

所述基板的上下两个表面中的其中一个表面的工作介质流场为阳极气体流场，另一个表面的工作介质流场为阴极气体流场。