[发明专利]一种基于迷宫挡板结构流场的质子交换膜燃料电池双极板

摘要

本发明公开了一种基于迷宫挡板结构流场的质子交换膜燃料电池双极板，包括呈矩形状的气体流场(1)，该气体流场(1)的反应气进口(11)和反应气出口(12)位于气体流场(1)的其中一条对角线的两端呈对角分布，在气体流场(1)内分布有多个高度相同的脊(13)和多块挡板(15)，气体流场(1)内由脊(13)分隔为多条宽度相同的流道(14)，沿气体流场(1)的另一条对角线设置的全部挡板(15)和位于该条对角线上的脊(13)构成沿该对角线设置的流道坝。本发明的迷宫挡板结构流场增加了反应气体的强制对流和排水能力，使气体分布均匀，提高了电池的电化学反应效率，使电流密度更加均匀，提升了整体燃料电池的电化学性能。

主权项

1.一种基于迷宫挡板结构流场的质子交换膜燃料电池双极板，包括气体流场(1)，其特征在于：所述的气体流场(1)呈矩形状，该气体流场(1)的反应气进口(11)和反应气出口(12)位于气体流场(1)的其中一条对角线的两端呈对角分布，在气体流场(1)内分布有多个高度相同的脊(13)和多块挡板(15)，气体流场(1)内由脊(13)分隔为多条宽度相同的流道(14)，挡板(15)分别嵌置在位于气体流场(1)的另一条对角线上的相应流道(14)内且沿该对角线设置的全部挡板(15)和位于该条对角线上的脊(13)构成沿该对角线设置的流道坝，位于流道坝两端的两块挡板(15)的高度与脊(13)的高度相同且其它挡板(15)的高度低于脊(13)的高度；上述脊(13)和挡板(15)的设置构成了迷宫挡板结构的气体流场(1)；所述的流道(14)包括进气主干流道(141)、进气次干流道(142)、进气分支流道(143)以及出气主干流道(144)、出气次干流道(145)、出气分支流道(146)，且进气分支流道(143)和出气分支流道(146)构成了迷宫挡板结构的迷宫型流道(14)，其中的进气主干流道(141)由脊(13)和气体流场(1)的横向腔壁构成且进气主干流道(141)的进口与反应气进口(11)横向连通；进气次干流道(142)由脊(13)和气体流场(1)的纵向腔壁构成且进气次干流道(142)的进口与反应气进口(11)纵向连通；进气分支流道(143)由流道坝进气侧的脊(13)构成且进气分支流道(143)的进口分别与进气主干流道(141)、进气次干流道(142)相连通；出气主干流道(144)由脊(13)和气体流场(1)的另一个横向腔壁构成且出气主干流道(144)的出口与反应气出口(12)横向连通；出气次干流道(145)由脊(13)和气体流场(1)的另一侧纵向腔壁构成且出气次干流道(145)的出口与反应气出口(12)纵向连通；出气分支流道(146)由流道坝出气侧的脊(13)构成且出气分支流道(146)的出口分别与出气主干流道(144)、出气次干流道(145)相连通。