[发明专利]一种极板、燃料电池及燃料电池的换热方法

权利要求书

1.一种极板，用于燃料电池单体，其特征在于，所述极板包括：

极板本体，具有第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第二表面分别位于所述极板本体的两侧，所述第一表面设有反应区，所述反应区用于提供进行电化学反应的空间；

换热流场，设置于所述第二表面，所述换热流场包括入口区和换热区，所述反应区沿所述极板本体的厚度方向的投影位于所述换热区的范围内，换热介质从所述入口区流向所述换热区，并与所述极板本体进行热交换以调节所述反应区的温度；

其中，所述换热流场还包括过渡区和气室区，所述入口区和所述换热区通过所述过渡区连通，所述气室区位于所述换热区的上方，且与所述过渡区连接，以使所述换热介质中的气泡在所述过渡区受浮力上升并进入所述气室区。

2.根据权利要求1所述的极板，其特征在于，所述极板还包括：

排气流道，设置于所述第二表面，所述排气流道的一端连接所述气室区、另一端连接所述燃料电池的排放歧管。

3.根据权利要求2所述的极板，其特征在于，所述排气流道连接所述燃料电池的排放歧管的一端，高于所述排气流道连接所述气室区的一端。

4.根据权利要求1所述的极板，其特征在于，所述气室区的呈锥形设置，所述锥形的较大端连接所述过渡区，所述锥形的较小端连接所述燃料电池的排放歧管。

5.根据权利要求1-4任一项所述的极板，其特征在于，所述换热流场还包括：

第一出口区，与所述换热区连通，以供所述换热区的换热介质流出；

第二出口区，与所述气室区连通，以供所述气室区的气泡流出。

6.一种燃料电池，其特征在于，包括：

堆叠设置的多个电池单体，每个所述电池单体均包括权利要求1-5任一项所述的极板；

第一排放歧管，与所述极板的换热区连通，以排放换热介质；

第二排放歧管，与所述极板的气室区连通，以排放气泡；

第一阀门，用于调节所述第一排放歧管的流量；

第二阀门，用于调节所述第二排放歧管的流量。

7.一种燃料电池的换热方法，用于权利要求6所述的燃料电池，其特征在于，所述换热方法包括：

分离步骤：打开第一阀门以开放第一排放歧管，使换热介质在每个极板的换热流场内由入口区经过渡区朝换热区流动，进而使得换热介质中的至少部分气泡在浮力作用下上升，并从过渡区进入位于换热区上方的气室区；

排放步骤：打开第二阀门以开放第二排放歧管，使气室区的气泡从第二排放歧管排出。

8.根据权利要求7所述的燃料电池的换热方法，其特征在于，在所述排放步骤，调节所述第一阀门以减小所述第一排放歧管的流量。

9.根据权利要求7或8所述的燃料电池的换热方法，其特征在于，在所述分离步骤，调节所述第二阀门以减小所述第二排放歧管的流量；

待所述气室区储存一定体积的气泡后进行所述排放步骤，在所述排放步骤中，调节所述第二阀门以增大所述第二排放歧管的流量。

10.根据权利要求9所述的燃料电池的换热方法，其特征在于，在所述分离步骤，所述换热流场具有第一内压；

所述第二阀门的压力阈值大于所述第一内压。