CN100405645C - 冲压的燃料电池双极板 - Google Patents

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Abstract

一种用于燃料电池(2)的双极板组件(8)，其具有连接在一起而在其中限定了冷却剂容积(300)的一对冲压板(100，200)。这对冲压板(100，200)中的每一块板都具有设置成可增大板(100，200)之间的接触面积同时允许冷却剂在冷却剂空腔(300)内分布且容易流动的流场(102，202)。双极板组件(8)还包括密封装置(26，28，30，32)以及整体式歧管，以便在燃料电池(2)中引导气态反应流。

Description

冲压的燃料电池双极板
技术领域
本发明涉及一种燃料电池堆叠组件，更具体地涉及一种具有结合在一起的一对冲压金属板以在它们之间提供冷却剂容积的双极板组件。
背景技术
已经提出了燃料电池可用作多种应用中的能源。一种这样的燃料电池是质子交换元件即PEM燃料电池。PEM燃料电池在本领域是众所周知的，其包括所谓膜-电极组件即MEA的电池，该电池具有质子导电的薄聚合物膜-电解质，并带有形成于其主表面上的阳电极膜和形成于其相对的主表面上的阴电极膜。在本领域中已知有多种膜电解质，例如在美国专利5272017和3134697以及Journal of PowerSources，第29卷(1990)第367-387页中描述了其中的一些。
MEA设置在称作扩散层的多孔、透气的导电材料片材之间，该扩散层压在MEA的阳极和阴极面上，并且用作阳极和阴极的主集流器，并且为MEA提供机械支撑。扩散层和MEA的这一组件被压在一对导电板之间，这对导电板用作副集流器，其用于从主集流器中聚集电流，并且在堆叠件内部(在双极板的情况下)和堆叠件外部(在单极板的情况下处于堆叠件端部处)之间传导电流。副集流器板均包含有至少一个活性区域，其将气态反应物分布在阳极和阴极的主表面上。也称为流场的这些活性区域通常包括多个接合区，其与主集流器相接合，并且在它们之间限定了多个沟槽或流动通道，气态反应物经由所述沟槽或流动通道而在通道一端处的板集管(header)区域中的供给集管与通道另一端处的板集管区域中的排放集管之间流动。在双极板的情形下，在双极板的第一主表面上形成了阳极流场，在与第一主表面相对的第二主表面上形成了阴极流场。这样，阳极气态反应物(例如H2)便分布在阳电极膜的表面上，而阴极气态反应物(例如O2/空气)便分布在阴电极膜的表面上。
已经采用了多种概念来制造具有形成在相对主表面上的流场的双极板。例如，美国专利No.6099984公开了一种双极板组件，其包括具有冲压到其中的相同流场的一对薄金属板。这些冲压金属板设置成相对面向的关系，在它们之间设有导电隔块。利用传统的结合技术如铜焊、焊接、扩散结合或粘合结合来将这种板和隔块的组件连接在一起。这种双极板技术在其气体扩散功能方面已被证明是令人满意的，然而却导致了相对较厚且较重的双极板组件，因此影响了燃料电池堆叠组件的重量和容积效率。
在另一示例中，美国专利No.6503653公开了一种单个式冲压双极板，其中流场形成于其相对的主表面上，从而提供了未被冷却的双极板。采用这种技术的冷却式双极板同样要求在一对冲压板之间设置间隔件，从而增大了冷却式板组件的厚度和重量。美国专利No.6503653利用了独特的反应气体端口和交错的密封设置，以便将反应气体从集管区域经由板中的端口而输送到形成于其相对侧的流场中。这一概念在成本方面非常有意义，然而其在流场方面的设计约束排除了一些应用。此外，这一设计概念使其无法容易地提供内部冷却流。
具有大功率密度要求的应用需要对大约每两个燃料电池中的一个进行冷却。因此，还需要改进双极板组件的设计以使其能够有效地应用于燃料电池堆叠件中，以便提供大重量功率密度、大体积功率密度、低成本和更高的可靠性。本发明涉及到一种冲压的燃料电池双极板，其能够提供很高程度的流场设计灵活性，同时降低其重量和厚度。
发明内容
本发明涉及一种双极板组件，其具有通过常规冲压工艺形成然后连接在一起的两块薄金属板。在另一方面中，在可能时流场的中心线必须设置成与MEA的相对侧上的板通道对齐，以便能够进一步提供扩散介质的均匀压缩。在另一方面中，形成于这两块冲压金属板中的每一块板上的流场的构造应使它们之间的接触区域最大，使得该双极板组件能够承载存在于燃料电池堆叠件中的压缩载荷。因此，形成于双极板组件的这两块薄金属板中的流场中心线需要在许多位置处重合，以便承载压缩载荷。然而，由于形成于板与它们的上述区域之间的内部容积形成了供冷却剂流动的内腔，因此必须具备足够的中心线不重合的区域，以便允许有足够的冷却剂流动。本发明通过独特的流场设计而实现了这两个表面上相对立的目标，其中流动通道的位于入口和排放边缘附近的邻近区域提供了一种可满足所需的流场和接触区域要求的几何形状构造。
本发明提供了一种双极板组件，其包括一对板，它们具有由形成在板的外表面上的多个通道所限定的反应气体流场。板设置成相面对的关系，以便在它们之间限定内部容积。在限定于这对板之间的内部容积中在它们之间的接触界面处形成了冷却剂流场。冷却剂流场具有位于冷却剂集管入口附近的离散性流动干扰部分的阵列，以及设置在该阵列与冷却剂排放集管之间的多个平行通道。提供了从冷却剂入口集管经由冷却剂流场到冷却剂排放集管的流体连通。
本发明还提供了一种隔板，其包括薄板，该薄板具有：入口边缘，其带有形成为从中穿过的一对侧面入口集管和中间入口集管；排放边缘，其包括形成为从中穿过的一对侧面排放集管和中间排放集管；以及形成于薄板的主表面上的反应气体流场。该反应气体流场包括第一组流动通道，各通道具有：入口支道，其带有与一对侧面入口集管中之一流体连通的第一纵向部分以及第一横向部分；蜿蜒支道，其具有与第一横向部分流体连通的第一端部以及第二端部；排放支道，其具有与蜿蜒支道的第二端部流体连通的第二横向部分，以及与一对侧面排放集管中之一流体连通的第二纵向部分。入口支道中的与中间入口集管相邻的横向部分和排放支道中的与中间排放集管相邻的横向部分中的任一个均由起伏的流动通道来限定。
本发明的这些和其它方面提供了一种双极板组件，其可在流场方面增强设计的灵活性，同时实现冷却要求，并且可为结合有该双极板组件的燃料电池堆叠件提供较高的重量功率密度和较高的体积功率密度。
附图说明
在根据结合附图在下面给出的本发明一个特定实施例的下述详细描述来进行考虑时，可以更好地理解本发明，在图中：
图1是燃料电池堆叠件的示意性立体分解图；
图2是根据本发明的双极板组件和密封设置的立体分解图；
图3是形成于图2所示双极板组件中的阳极板主表面中的流场的平面图；
图4是形成于图2所示双极板组件中的阴极板主表面中的流场的平面图；
图5是显示了阳极板和阴极板之间的界面处的接触区域的平面图；
图6是燃料电池堆叠件内的多个电池的立体图，其进一步显示了通过阴极集管的剖面；
图7是通过冷却剂集管并显示了冷却剂流动路径的剖视图；
图8是通过阳极集管并显示了阳极气体流动路径的剖视图；和
图9是通过阴极集管并显示了阴极流动路径的剖视图。
具体实施方式
优选实施例的下述描述在本质上仅是示例性的，并不意图限制本发明及其应用或使用。参见图1，图中显示了双电池堆叠件(即一个双极板)并在将下文中对其进行介绍，可以理解，典型的堆叠件可具有更多个这种电池和双极板。图1显示了双电池的双极板PEM燃料电池堆叠件2，其具有一对通过导电的液冷式双极板8而相互间隔开的膜-电解质组件(MEA)4，6。MEA 4，6和双极板8在夹紧板10，12和单极端板14，16之间堆叠在一起。夹紧板10，12与端板14，16电绝缘。各单极端板14，16的工作面以及双极板8的两个工作面包含有多个沟槽或通道18，20，22，24，它们在MEA 4，6的表面上限定了用于分布燃料和氧化剂气体(即H2和O2)的所谓“流场”。不导电的垫板26，28，30和32在燃料电池堆叠件的若干部件之间提供了密封和电绝缘。可透气的扩散介质34，36，38，40压在MEA 4，6的电极面上。端板14，16分别压在扩散介质34，40上，而双极板8压在MEA 4的阳极面上的扩散介质36上，并且压在MEA 6的阴极面上的扩散介质38上。
参见图2，双极板组件8包括两块单独的金属板100，200，它们结合在一起从而在它们之间限定了冷却剂容积。金属板100，200制成为尽可能薄(例如约0.002至0.02英寸厚)，并且优选由本领域中已知的适当成形技术来形成。例如，结合可通过在本领域中众所周知的铜焊、焊接、扩散结合或使用导电粘合剂的胶合来实现。双极板组件8的阳极板100和阴极板200显示为具有中心活性区域，其面对着MEA 36，38(如图1所示)并且由非活性区域或边缘所界定。
阳极板100具有带阳极流场102的工作面，其包括多个蜿蜒的流动通道以便在其所面对的MEA阳极面上分布氢。类似地，阴极板200具有带阴极流场202的工作面，其包括多个蜿蜒的流动通道以便在其所面对的MEA阴极面上分布氧(通常为空气的形式)。在双极板8的活性区域的侧面设有两个非活性边界部分或边缘104，106，204，206，它们具有形成为从中穿过的开口46-56。当阳极板100和阴极板200堆叠在一起时，板100，200中的开口46-56与相邻双极板组件中的类似开口对齐。燃料电池堆叠件2的其它部件如垫板26-32以及MEA 4，6的膜和端板14，16具有相应的开口，它们与堆叠件中的双极板组件中的开口对齐，并且一起形成了用于向堆叠件提供/从堆叠件中排出气态反应物和液态冷却剂的集管。
在如图所示的实施例中，一系列堆叠板中的开口46形成了空气入口集管，一系列堆叠板中的开口48形成了空气出口集管，一系列堆叠板中的开口50形成了氢入口集管，一系列堆叠板中的开口52形成了氢出口集管，一系列堆叠板中的开口54形成了冷却剂入口集管，而一系列堆叠板中的开口56形成了冷却剂出口集管。如图1所示，用于氧/空气和氢的入口管道58，60分别与入口集管46，50流体连通。类似地，用于氢和氧/空气的排放管道62，64分别与排放集管48，52流体连通。还提供了附加管道66，68，其分别用于将液态冷却剂提供给冷却剂集管54，56和从中排出冷却剂。
图2显示了在燃料电池中堆叠在一起的双极板组件8和密封件28，30。应当理解，一组扩散介质、MEA以及另一双极板(未示出)设置在阴极板200和密封件30之下，以便形成一个完整的电池。类似地，另一组扩散介质和MEA(未示出)设置在阳极板100和密封件28之上，从而在燃料电池堆叠件内形成了一系列重复的单元或电池。还应当理解，在阳极板100和阴极板200之间直接形成了内部容积或冷却剂空腔300，不需要在它们之间设置额外的隔板。
现在来看图3，图中显示了阳极板100的平面图，其中更清楚地显示了形成在阳极板100的工作面内的阳极流场102。如从图3中清楚看到的那样，阳极板100的入口边缘104具有一对侧面入口集管46和50以及中间入口集管54，其中侧面入口集管46和50分别用来输送阴极气体和阳极气体通过燃料电池堆叠件，而中间入口集管54用来输送冷却剂通过堆叠件。类似地，排放边缘106具有一对侧面排放集管48和52以及中间排放集管56，其中侧面排放集管48和52分别用来输送阳极支流和阴极支流通过燃料电池堆叠件，而中间排放集管56用来输送冷却剂通过燃料电池堆叠件。
阳极流场102由多个通道来限定，这些通道形成为提供了沿着从阳极入口集管50到阳极排放集管52的曲折路径的流体连通。通常来说，流动通道的特征在于具有纵向部分110的入口支道108，该纵向部分110具有与阳极入口集管50流体连通的第一端部和与横向部分112流体连通的第二端部。如当前所优选的那样，入口支道108的横向部分112岔开而提供了一对与各纵向部分110相关的横向入口支道。此外，这些横向入口部分112的路径在阳极板100的平面内起伏不平，以便提供与冷却剂入口集管54相邻的起伏不平的流动通道，例如区域114所示。入口支道108的横向部分112与蜿蜒通道116流体连通。流动通道108还包括具有横向部分120和纵向部分122的排放支道118，以便提供从蜿蜒支道116到阳极排放集管52的流体连通。排放支道部分118构造成与入口支道部分108类似，即各纵向部分122与一对横向部分120相关联。横向排放部分120的路径在阳极板100的平面内起伏不平，以便提供与冷却剂排放集管56相邻的起伏不平的流动通道，例如区域124所示。
现在来看图4，图中显示了阴极板200的平面图，其中更清楚地显示了形成在阴极板200的工作面内的阴极流场202。如从图4中清楚看到的那样，阴极板200的入口边缘204具有一对侧面入口集管46和50以及中间入口集管54，其中侧面入口集管46和50分别用来输送阴极气体和阳极气体通过燃料电池堆叠件，而中间入口集管54用来输送冷却剂通过堆叠件。类似地，排放边缘206具有一对侧面排放集管48和52以及中间排放集管56，其中侧面排放集管48和52分别用来输送阳极支流和阴极支流通过燃料电池堆叠件，而中间排放集管56用来输送冷却剂通过燃料电池堆叠件。
阴极流场202由多个通道来限定，其形成为提供了沿着从阴极入口集管46到阴极排放集管48的曲折路径的流体连通。通常来说，流动通道的特征在于具有纵向部分210的入口支道208，该纵向部分210具有与阴极入口集管46流体连通的第一端部和与横向部分212流体连通的第二端部。各个纵向部分210均与一个横向部分212相关联。因此，入口支道208的横向部分212并未如阳极入口支道108中的横向部分112那样岔开而提供了一对横向入口支道。横向入口部分212的路径在阴极板的平面内起伏不平，以便提供与冷却剂入口集管54相邻的起伏不平的流动通道，例如区域214所示。流动通道还包括蜿蜒支道216，其与横向部分212的端部流体连通。流动通道还包括具有横向部分220和纵向部分222的排放支道218。排放支道部分218构造成与入口支道部分208类似，提供了从蜿蜒支道216到阴极排放集管48的流体连通。横向排放部分220的路径在阴极板的平面内起伏不平，以便提供与冷却剂排放集管56相邻的起伏不平的流动通道，例如区域224所示。
现在来看图2和6，阳极板100和阴极板200定位成相对面向的关系，使得各个入口和排放集管对齐。然后利用传统技术使阳极板100和阴极板200连接在一起。阳极流场102和阴极流场202的中心线设置成与相对板(例如图6所示的MEA的相对侧)上的流动通道对齐，以便在扩散介质和MEA上提供了均匀的压缩。类似地，相邻的相连阳极板100和阴极板200之间的接触区域(如图2所示)在许多位置处重合，使得可以承载施加在燃料电池堆叠件上的压缩载荷。具体地说，形成于阳极板100的工作面内的阳极流场102的流动通道在与工作面相对的内表面上提供了补充接触面。类似地，形成于阴极板200的工作面内的阴极流场202的流动通道在阴极板200的内表面上提供了接触面。因此，当阳极板100和阴极板200连接在一起时，在它们之间限定了干涉区域或接触区域。
现在来看图5，阳极板100和阴极板200之间的接触区域限定了冷却剂空腔300内的入口边缘304和排放边缘306之间的冷却剂流场302。冷却剂流场302包括离散性流动干扰部分308的阵列，它们形成在阳极入口支道108和阴极入口支道208的界面处并位于冷却剂入口集管54附近。类似地，在阳极排放支道118和阴极排放支道218的界面处的冷却剂排放集管56的附近形成了一组流动干扰部分310。冷却剂流场302还包括多个设于入口边缘304和排放边缘306之间的平行流动通道312，它们限定在蜿蜒支道116和蜿蜒支道216的界面处。根据阳极流场102和阴极流场202的构造，离散性流动干扰部分308的阵列从冷却剂入口集管54附近的冷却剂流场302如方向箭头314所示地倾斜延伸到平行流动通道312中。类似地，离散性流动干扰部分310的阵列从平行流动通道312如方向箭头316所示地朝向冷却剂排放集管56倾斜地延伸。
现在来看图6-9，本发明结合有交错的密封件和整体式歧管的设置，用于将流体连通从集管引导到适当的流场。例如，对于各个连续层来说，入口边缘104，204与流场结构102，202之间的密封缘的位置向左和向右错开(见图7-9)。因此，密封位置有所变化以在它们之间提供流体连通。孔或槽形式的端口垂直地穿过阳极板100或阴极板200，以便提供从集管到流场的流体连通。这样，本发明采用了类似于美国专利No.6503653中所公开的交错密封概念，该专利由本发明的受让人共同拥有，其公开内容通过引用明确地结合在本文中。该方案允许组合密封厚度等于重复距离减去阳极板和阴极板的厚度。该方案还提供了相对于其它传统燃料电池堆叠件设计的优点，即密封件所占用的厚度被减小了一段从集管区域到活性区域的流体通路所要求的高度。通过利用交错密封概念，本发明便可使用对公差变化不太敏感的更厚的密封件。
本发明还对美国专利No.6503653中所公开的交错密封概念提供了改进，这是通过在各双极板组件中使用分开的阳极板100和阴极板200来实现的。具体地说，第二板使得可使用在这些板之间具有空间的整体式歧管。反应气体或冷却剂流体此时可进入到上板的顶侧，在上板和下板之间经由这类整体式歧管而流动，然后进入到上板的下侧以便输送到MEA的底侧。结果，反应气体进入流场的区域宽度是美国专利No.6503653中所公开的两倍宽，从而降低了在给定流场上的总体压力降。本发明的这一方面最佳地显示在图7-9中。具体地说，如图7所示，冷却剂流动路径由箭头A显示，其表明了从阳极板100和阴极板200之间的冷却剂集管(未示出)到形成在板之间的冷却剂流场302中的流动。类似地，在图8中，阳极气体流动路径由箭头B显示，其表明了从阴极板200和阳极板100之间的阳极集管(未示出)到阳极流场102中的流动。类似地，在图9中，阴极气体流动路径由箭头C显示，其表明了从阳极板100和阴极板200之间的阴极集管(未示出)到阴极流场202中的流动。这样，对于经过燃料电池堆叠件的各流体而言，可以在集管区域与流场区域之间提供更宽的歧管区域。
如当前所优选的那样，双极板组件的设计还包括可支承密封载荷的另一特征，这就带来了加宽了集管与活性流场之间的入口歧管区域的效果。具体地说，如图4和6最佳地显示，原位支撑凸缘226穿过阴极入口集管46、冷却剂入口集管54和阳极集管50而在入口边缘上横向地延伸。该支撑凸缘226形成有波浪形或皱折式构造，以允许进入流体自由地从集管区域经过歧管区域进入到流场区域，同时提供针对双极板组件的全平面支撑。例如，如图6所最佳地显示，双极板8的阴极板200的支撑凸缘226直接位于相邻电池的阳极板100的支撑凸缘126之上。这样就可以容易地传递压缩载荷经过燃料电池堆叠件。或者，支撑功能可由不导电材料的带槽块体或类似特征来提供，这些块体或类似特征可形成于密封件中，以代替由横向支撑凸缘所提供的原位构造。
当使用该构造时，这些相邻区域必须绝缘，这是因为它们处于不同的电位下。可以使用各种适当的手段，例如使用不导电涂层，例如在2002年4月25日提交的题为“具有绝缘冷却歧管的燃料电池”的美国专利申请No.10/132058(代理人档案号No.GP301598)中所公开的那样，该申请由本发明的受让人共同拥有，并且其公开内容通过引用明确地结合在本文中。或者，可插入不导电塑料带的薄膜，以便在它们之间提供电绝缘。
本发明提供了两件式双极板组件，在它们之间形成有冷却剂流场。各个流场的构造使得双极板组件可由相对较薄的材料形成，并仍可支撑燃料电池堆叠件的所需压缩载荷。此外，本发明在流场方面提供了大得多的设计灵活性。在这一方面，本发明提供了对给定燃料电池堆叠件的重量功率密度和体积功率密度的改进，以及显著的材料和成本节约。
本发明的上述内容在本质上仅是示例性的，因此，不脱离本发明主旨的变化也属于本发明的范围内。这些变化并不被视为脱离了本发明的精神和范围。

Claims (19)

1.一种用于燃料电池的双极板组件，包括一对板，其具有带有形成于其中的第一集管的第一边缘以及带有形成于其中的第二集管的第二边缘，所述双极板组件包括：
所述一对板中的第一板，其具有由形成在所述第一板的第一外表面上的多个通道所限定的第一流场，以及位于所述第一板的第一内表面上的第一接触面；
所述一对板中的第二板，其具有由形成在所述第二板的第二外表面上的多个通道所限定的第二流场，以及位于所述第二板的第二内表面上的第二接触面，所述第二内表面设置成相对于所述第一内表面形成相面对的关系；和
由所述第一接触面和所述第二接触面之间的直接接触所限定的第三流场，所述第三流场具有相邻于所述第一集管的离散性流动干扰部分的第一阵列，以及设置在所述流动干扰部分的阵列和所述第二集管之间的多个平行通道；
其中，所述第三流场提供了在所述第一集管和所述第二集管之间的流体连通。
2.根据权利要求1所述的双极板组件，其特征在于，所述离散性流动干扰部分的第一阵列包括相邻于所述第一集管的第一组流动干扰部分和倾斜地延伸到所述多个平行通道中的第二组流动干扰部分。
3.根据权利要求2所述的双极板组件，其特征在于，所述离散性流动干扰部分的第一阵列还包括沿着与所述第二组流动干扰部分相反的方向倾斜地延伸到所述多个平行通道中的第三组流动干扰部分。
4.根据权利要求1所述的双极板组件，其特征在于，所述第三流场还包括设置在所述多个平行通道和所述第二集管之间的离散性流动干扰部分的第二阵列。
5.根据权利要求4所述的双极板组件，其特征在于，所述第一和第二阵列均包括分别相邻于所述第一和第二集管的第一组流动干扰部分，以及倾斜地延伸到所述多个平行通道中的第二组流动干扰部分。
6.根据权利要求5所述的双极板组件，其特征在于，各所述第一和第二阵列还包括沿着与所述第二组流动干扰部分相反的方向倾斜地延伸到所述多个平行通道中的第三组流动干扰部分。
7.根据权利要求1所述的双极板组件，其特征在于，所述双极板组件还包括设置在所述第一板的所述外表面上且与之配合工作的第一密封件，以便提供位于形成在所述第一边缘中的第三集管和所述第一流场之间的第一流体连通路径，以及位于所述第一流场和形成在所述第二边缘中的第四集管之间的第二流体连通路径。
8.根据权利要求7所述的双极板组件，其特征在于，所述双极板组件还包括设置在所述第二板的所述外表面上且与之配合工作的第二密封件，以便提供位于形成在所述第一边缘中的第五集管和所述第二流场之间的第三流体连通路径，以及位于所述第二流场和形成在所述第二边缘中的第六集管之间的第四流体连通路径。
9.一种用于燃料电池的双极板组件的隔板，其包括薄板，所述薄板具有：入口边缘，其包括一对反应气体入口集管和形成为从中穿过的冷却剂入口集管；排放边缘，其包括一对反应气体排放集管和形成为从中穿过的冷却剂排放集管；以及形成在所述薄板的主表面上的流场，所述流场包括第一组流动通道，所述第一组流动通道中的每一通道具有：入口支道，其带有与所述一对反应气体入口集管中之一流体连通的第一纵向部分，以及第一横向部分；蜿蜒支道，其具有与所述第一横向部分流体连通的第一端部，以及第二端部；排放支道，其具有与所述蜿蜒支道的所述第二端部流体连通的第二横向部分，以及与所述一对反应气体排放集管中之一流体连通的第二纵向部分，其中，所述入口支道中的与所述冷却剂入口集管相邻的所述第一横向部分和所述排放支道中的与所述冷却剂排放集管相邻的所述第二横向部分中的至少一个限定了起伏的流动通道。
10.根据权利要求9所述的隔板，其特征在于，所述第一组流动通道中的所述起伏流动通道形成于所述入口支道的所述第一横向部分中。
11.根据权利要求9所述的隔板，其特征在于，所述第一组流动通道中的所述起伏流动通道形成于所述排放支道的所述第二横向部分中。
12.根据权利要求9所述的隔板，其特征在于，所述起伏流动通道包括至少两个起伏部分。
13.根据权利要求9所述的隔板，其特征在于，所述一对反应气体入口集管横向地设置在所述冷却剂入口集管的两侧上，所述一对反应气体排放集管横向地设置在所述冷却剂排放集管的两侧上。
14.根据权利要求9所述的隔板，其特征在于，所述流场还包括第二组流动通道，所述第二组流动通道中的每一通道具有：入口支道，其带有与所述一对反应气体入口集管中的另一个流体连通的第一纵向部分，以及第一横向部分；蜿蜒支道，其具有与所述第一横向部分流体连通的第一端部，以及第二端部；排放支道，其具有与所述蜿蜒支道的所述第二端部流体连通的第二横向部分，以及与所述一对反应气体排放集管中的另一个流体连通的第二纵向部分，其中，所述入口支道中的与所述冷却剂入口集管相邻的所述第一横向部分和所述排放支道中的与所述冷却剂排放集管相邻的所述第二横向部分中的至少一个限定了起伏的流动通道。
15.根据权利要求14所述的隔板，其特征在于，所述第二组流动通道中的所述起伏流动通道形成于所述入口支道的所述第一横向部分中。
16.根据权利要求14所述的隔板，其特征在于，所述第二组流动通道中的所述起伏流动通道形成于所述排放支道的所述第二横向部分中。
17.根据权利要求14所述的隔板，其特征在于，所述起伏流动通道包括至少两个起伏部分。
18.根据权利要求14所述的隔板，其特征在于，所述一对反应气体入口集管横向地设置在所述冷却剂入口集管的两侧上，所述一对反应气体排放集管横向地设置在所述冷却剂排放集管的两侧上。
19.根据权利要求9所述的隔板，其特征在于，所述第一组流动通道中的每一通道还包括：第三横向部分，其具有与所述第一纵向部分流体连通的第一端部；第二蜿蜒支道，其具有与所述第三横向部分流体连通的第一端部，以及第二端部；以及与所述第二蜿蜒支道的所述第二端部和所述第二纵向部分流体连通的第四横向部分，其中，所述入口支道中的与所述冷却剂入口集管相邻的所述第三横向部分和所述排放支道中的与所述冷却剂排放集管相邻的所述第四横向部分中的至少一个限定了起伏的流动通道。
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