[发明专利]极板、单电池及燃料电池

权利要求书

1.一种燃料电池极板，其特征在于，包括：

第一面(100)，包括第一流场(110)，所述第一流场(110)用于反应气体流动；

第二面(200)，位于所述第一面(100)的背面，包括第二流场(210)；所述第二流场(210)覆盖所述第一流场(110)的背面，用于冷却液水平流动；

所述第一流场(110)至少包括能够在所述燃料电池工作时沿重力方向依次排布的第一区域(111)、第二区域(112)，所述第一区域(111)和所述第二区域(112)均用于接触所述燃料电池的膜电极组件以供应反应气体参与电极反应；

所述第一区域(111)内的平均功率密度小于所述第二区域(112)内的平均功率密度。

2.如权利要求1所述的极板，其特征在于，

所述第一流场(110)包括沿水平方向设置的多条第一流道(113)，所述第一流道(113)用于所述反应气体流动；相邻两条所述第一流道(113)之间具有第一脊部(114)；

所述第一区域(111)内的所述第一流道(113)与相邻所述第一脊部(114)的宽度比值R1，所述第二区域(112)内的所述第一流道(113)与相邻所述第一脊部(114)的宽度比值R2，其中，R1＜R2。

3.如权利要求2所述的极板，其特征在于，

每个所述第一流道(113)在背面的所述第二流场(210)上形成对应的第二脊部(214)；

每个所述第一脊部(114)在背面的所述第二流场(210)上形成对应的第二流道(213)，所述第二流道(213)用于冷却液流动；

所述第一区域(111)内的所述第一脊部(114)的宽度大于所述第二区域(112)内的所述第一脊部(114)的宽度。

4.如权利要求2或3所述的极板，其特征在于，

所述第一区域(111)内的所述第一流道(113)的宽度W1与所述第二区域(112)内的所述第一流道(113)的宽度W1’满足关系：0.5≤W1/W1’≤0.95。

5.如权利要求1所述的极板，其特征在于，

所述第一区域(111)的面积占所述第一流场(110)总面积的5％-20％。

6.如权利要求1所述的极板，其特征在于，

所述第一面(100)还包括气体入口(120)、第一分配区(130)；

所述气体入口(120)、所述第一分配区(130)和所述第一流场(110)沿水平方向依次连通以作为所述反应气体的通路；

所述第一分配区(130)包括：

第三区域(131)，连通所述气体入口(120)和所述第一区域(111)；

第四区域(132)，连通所述气体入口(120)和所述第二区域(112)；

所述第三区域(131)内的所述反应气体的通行阻力大于所述第四区域(132)内的所述反应气体的通行阻力。

7.如权利要求6所述的极板，其特征在于，

所述第一分配区(130)内设置有多个凸起(133)以分配所述反应气体；

所述第三区域(131)内所述凸起(133)的密度大于所述第四区域(132)内所述凸起(133)的密度。

8.如权利要求6所述的极板，其特征在于，

所述第一分配区(130)为所述第一面(100)的对应区域凹陷预设深度而成；

所述第三区域(131)的凹陷深度D1与所述第四区域(132)的凹陷深度D2满足关系：0.4≤D1/D2≤0.9。

9.一种燃料电池单电池，其特征在于，包括膜电极组件、如权利要求1-8任一项所述极板。

10.一种燃料电池，其特征在于，包括多个如权利要求9所述燃料电池单电池。