CN101540403A - 直接醇类燃料电池的阴极流场板 - Google Patents

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赖勤志
陈广宇
杜春雨
王振波
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Abstract

直接醇类燃料电池阴极流场板，它涉及一种燃料电池阴极流场板。本发明解决了现有的燃料电池阴极水淹、氧气传输受阻的问题。本发明的阴极流场板主体(1)上开有矩阵分布的若干个圆形通孔(1－1)，所述阴极流场板主体(1)上开有纵向平行排列的若干个顺流槽(1－2)，每个顺流槽(1－2)与纵向对应的圆形通孔(1－1)相连通，顺流槽(1－2)与阴极流场板主体(1)的下端面连通，顺流槽(1－2)的数量与圆形通孔(1－1)的纵向列数相一致。本发明很好地解决了燃料电池阴极不被水淹，有利于氧气的传输，保证了电池长期运行的稳定性；本发明的阴极流场板采用片状结构形式，具有易于加工、模块化的优点。

Description

直接醇类燃料电池的阴极流场板
技术领域
本发明涉及一种阴极流场板，具体涉及一种用于直接醇类燃料电池上的阴极流场板。
背景技术
阴极氧气供给系统作为燃料电池的一个重要组成部分，对于自呼吸式直接醇类燃料电池的性能有着举足轻重的作用。自呼吸式直接醇类燃料电池的阴极完全暴露在环境中，氧气的补给完全依赖空气的扩散和对流。直接醇类燃料电池的阴极流场板具有传导电子、传输氧气和支撑膜电极的作用，但是不存在气体流动，阴极反应生成的水的排除完全依赖于水的蒸发作用，随着放电时间的增加，阴极水淹会越发严重。现有的燃料电池存在阴极水淹现象，导致了氧气传输受阻。这是电池在长时间、大电流放电过程中性能衰减的主要原因。
发明内容
为了解决现有燃料电池阴极水淹、氧气传输受阻的问题，进而提供了一种直接醇类燃料电池的阴极流场板。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明的直接醇类燃料电池的阴极流场板由阴极流场板主体组成，所述阴极流场板主体上开有矩阵分布的若干个圆形通孔，所述阴极流场板主体上开有纵向平行排列的若干个顺流槽，所述每个顺流槽与纵向对应的圆形通孔相连通，顺流槽与阴极流场板主体的下端面连通，顺流槽的数量与圆形通孔的纵向列数相一致。
本发明具有以下有益效果：本发明的阴极流场板采用了点状流场与直线型流场的优点于一体，既改善了阴极水淹问题，又可以方便的对阴极水进行收集；阴极不被水淹，有利于氧气的传输，保证了电池长期运行的稳定性；本发明的阴极流场板采用片状结构形式，具有易于加工、模块化的优点。
附图说明
图1为本发明的阴极流场板的主视图，图2是图1的后视图，图3是图2的A-A剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1～3所示，本实施方式的直接醇类燃料电池的阴极流场板由阴极流场板主体1组成，所述阴极流场板主体1上开有矩阵分布的若干个圆形通孔1-1，所述阴极流场板主体1上开有纵向平行排列的若干个顺流槽1-2，每个顺流槽1-2与纵向对应的圆形通孔1-1相连通，顺流槽1-2与阴极流场板主体1的下端面连通，顺流槽1-2的数量与圆形通孔1-1的纵向列数相一致。直接醇类燃料电池阴极流场板为单元结构，使用时可以组装成燃料电池组。阴极流场板主体1一侧与燃料电池的膜电极接触，阴极流场板主体1的另一侧透过电池夹具暴露在外界环境中。这样燃料电池生成的水通过圆形通孔1-1到达阴极流场板的另一侧，在重力的作用下燃料电池生成的水沿着顺流槽1-2向下流，圆形通孔1-1内不会聚集过多的水，解决了阴极水淹问题，有利于氧气的传输。
具体实施方式二：如图1～3所示，本实施方式所述阴极流场板主体1是由石墨材料制成的。石墨的导电性好、抗腐蚀。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图1～3所示，本实施方式所述阴极流场板主体1是由金属材料制成的。金属的导电性好、抗腐蚀。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：如图1～3所示，本实施方式所述阴极流场板主体1的厚度L为2mm～10mm，圆形通孔1-1的孔径为1mm～5mm，顺流槽1-2的宽度H为0.5mm～5mm，顺流槽1-2的深度M为1mm～8mm。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：本实施方式所述顺流槽1-2内用10mass％PTFE(聚四氟乙烯)乳液浸泡，五分钟后进行憎水处理、烘干。使顺流槽1-2表面具有一定的憎水性，有利于阴极流场板上的水顺利流出，保证了氧气传输通道的畅通。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

Claims (4)

1、一种直接醇类燃料电池的阴极流场板，所述阴极流场板由阴极流场板主体(1)组成，所述阴极流场板主体(1)上开有矩阵分布的若干个圆形通孔(1-1)，其特征在于：所述阴极流场板主体(1)上开有纵向平行排列的若干个顺流槽(1-2)，每个顺流槽(1-2)与纵向对应的圆形通孔(1-1)相连通，顺流槽(1-2)与阴极流场板主体(1)的下端面连通，顺流槽(1-2)的数量与圆形通孔(1-1)的纵向列数相一致。
2、根据权利要求1所述的直接醇类燃料电池阴极流场板，其特征在于：所述阴极流场板主体(1)是由石墨材料制成的。
3、根据权利要求1所述的直接醇类燃料电池阴极流场板，其特征在于：所述阴极流场板主体(1)是由金属材料制成的。
4、根据权利要求1、2或3所述的直接醇类燃料电池阴极流场板，其特征在于：所述阴极流场板主体(1)的厚度L为2mm～10mm，圆形通孔(1-1)的孔径为1mm～5mm，顺流槽(1-2)的宽度H为0.5mm～5mm，顺流槽(1-2)的深度M为1mm～8mm。
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