[发明专利]一种质子交换膜燃料电池平行三维波浪形流场在审

专利信息
申请号: 201910191814.0 申请日: 2019-03-14
公开(公告)号: CN109768300A 公开(公告)日: 2019-05-17
发明(设计)人: 陈曦;于正锟;万忠民;周浩伟;陈耀;胡春虎;丁跃浇 申请(专利权)人: 湖南理工学院
主分类号: H01M8/026 分类号: H01M8/026;H01M8/04089;H01M8/04291
代理公司: 成都正象知识产权代理有限公司 51252 代理人: 陈丹丹
地址: 41400*** 国省代码: 湖南;43
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摘要: 发明涉及质子交换膜燃料电池流场结构技术领域,公开了一种平行三维波浪形流场。该流场结构包括入口流道、出口流道以及与所述入口流道和所述出口流道相连通的若干条分支流道,所述分支流道以平行方式排列,所述分支流道的上表面的纵向截面的形状为波浪形曲线。本发明三维波浪形结构流道引入强制对流,在垂直于整个电池平面的方向产生速度,迫使更多的反应气体进入气体扩散层并最终到达催化层,极大程度地提升了反应气体的利用率。并且,波浪形结构的流道会使更多的气体进入多孔层,将聚集在多孔层中的液态水带入分支流道中并经出口流道排出去,因此能够有效避免阴极流场水淹问题。
搜索关键词: 分支流道 出口流道 质子交换膜燃料电池 三维 波浪形结构 反应气体 流场结构 入口流道 波浪形 多孔层 流场 流道 平行 波浪形曲线 气体扩散层 电池平面 平行方式 强制对流 阴极流场 催化层 上表面 液态水 水淹 垂直 引入
【主权项】:
1.一种质子交换膜燃料电池平行三维波浪形流场,其特征在于,所述流场包括入口流道、出口流道以及与所述入口流道和所述出口流道相连通的若干条分支流道,所述分支流道以平行方式排列,所述分支流道的上表面的纵向截面的形状为波浪形曲线。
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  • 2017-12-14 - 2018-07-17 - H01M8/026
  • 本实用新型提供了一种双极板及燃料电池,涉及燃料电池的技术领域,双极板包括阴极板和阳极板;阴极板上设置有多个空气流场沟脊;每两个相邻的空气流场沟脊之间形成空气流道;空气流场沟脊的宽度和高度均为100‑1000微米;空气流道的宽度为100‑1000微米;阳极板上设置有多个氢气流场沟脊;每两个氢气流场沟脊之间形成氢气流道;氢气流场沟脊的宽度和高度均为100‑1000微米;氢气流道宽度为100‑1000微米。该双极板的流道的超细密化设置能够令气体在流道的流通过程中分布更加均匀,在进出口气体压力损失一定的情况下,压力损失梯度增大,实现快速排水,避免电极水淹,因此能够配备更小功率的空压机,避免开发大功率的空压机,也能够防止燃料电池系统有效功率的降低。
  • 燃料电池金属双极板及燃料电池-201721748583.1
  • 方谋;刘恒伟;王新舒;季新建 - 苏州朔景动力新能源有限公司
  • 2017-12-14 - 2018-07-17 - H01M8/026
  • 本实用新型提供了一种燃料电池金属双极板及燃料电池,涉及燃料电池的技术领域,包括第一流场单板和第二流场单板;第一流道包括第一沟脊和第一沟槽,第二流道包括第二沟脊和第二沟槽,第一沟脊和第二沟脊的高度和宽度范围均为100‑1000微米;第一沟槽和第二沟槽的宽度范围均为50‑1000微米;氧化剂入口通入空气,空气沿第一流道从氧化剂出口流出;燃料气体入口通入氢气,氢气沿第二流道从燃料气体出口流出;有效地提高气体在流场中的质量传输,改善催化剂层面积有效利用,提高燃料电池的面电流密度,提高燃料电池的体积功率密度;缓解了现有技术中存在的金属双极板的流道沟槽制约了热和电子传导距离,流道沟脊制约了水和氧气扩散的距离的技术问题。
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