[实用新型]一种分流重构型燃料电池双极板

说明书

本实用新型涉及一种分流重构型燃料电池双极板，包括层叠设置的两块金属极板，每块金属极板的一面设有第一流道区域，另一面设有第二流道区域，两块金属极板相对重合使第二流道区域重合形成冷却液流道，所述第一流道区域包括多排平行设置的单向流道，其中每根单向流道包括一根主流道和多根辅助流道，所述主流道为波浪折线结构，每根辅助流道的一端连接主流道的弯折角，另一端连接该弯折角气流出口方向弯折段的中间。与现有技术相比，本实用新型具提高气体的扩散效率并且提高排水效果等优点。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，尤其是涉及一种分流重构型燃料电池双极板。

背景技术

燃料电池是一种兼具环境友好、工作高效、使用寿命长等特点的发电装置。以质子交换膜燃料电池为例，燃料气体(氢气)从电池的阳极侧进入电池内部，氢原子在阳极失去电子后变成质子，质子穿过电池内部的质子交换膜到达电池阴极，同时电子经由外部回路也到达电池的阴极，在电池的阴极侧，质子、电子与氧气结合生成水，由此产生电流。

燃料气体或者氧气流经燃料电池中双极板的流道，道和质子交换膜之间的间隙被称为气体扩散层。传统的流道一般为直线槽结构，其流道内的气体扩散效率较低；另一方面，由上述可知，在阴极侧的流道内会产生积水，传统的流道结构气流量较小，排水效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分流重构型燃料电池双极板，提高气体的扩散效率并且提高排水效果。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种分流重构型燃料电池双极板，包括层叠设置的两块金属极板，每块金属极板的一面设有第一流道区域，另一面设有第二流道区域，两块金属极板相对重合使第二流道区域重合形成冷却液流道，所述第一流道区域包括多排平行设置的单向流道，其中每根单向流道包括一根主流道和多根辅助流道，所述主流道为波浪折线结构，每根辅助流道的一端连接主流道的弯折角，另一端连接该弯折角气流出口方向弯折段的中间。

进一步地，所述辅助流道为半圆型或弓型。

进一步地，所述弯折角和辅助流道相切。

进一步地，所述弯折角的范围为90～120度。

进一步地，每根辅助流道的长度为4～8mm。

进一步地，每块金属极板的一端设有第一气体进口、第二气体进口和冷却液进口，在金属极板的另一端设有第一气体出口、第二气体出口和冷却液出口，所述第一流道区域的两端分别连接第一气体进口和第一气体出口。

进一步地，每在第一流道区域的两端设有汇流区，每根单向流道的两端分别通过汇流区连接第一气体进口或第一气体出口。

进一步地，所述汇流区内设有分流柱。

进一步地，所述第一气体进口和第一气体出口呈对角设置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型设计了由主流道和多根辅助流道组成的分流重构型流道，可以使气体流动稳定均匀，在整个流道上表面形成比较均匀稳定的反应气体浓度，有利于传质扩散。同时，本实用新型通过主流道和多根辅助流可以实现气体的分流与合流，由此对气流进行加速，有利于流道中的排水。

附图说明

图1为金属极板的结构示意图。

图2为单向流道的结构示意图。

图3为流道工作原理压力示意图。

图4为流道工作原理矢量示意图。

图5为流道工作原理流线示意图。