CN114824347A - 一种双极板和燃料电池 - Google Patents

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朱晓春
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Abstract

本发明公开一种双极板和燃料电池,包括第一极板和第二极板,第一极板相对的两侧壁分别设置有第一气体流场和第一冷却液流场,第二极板相对的两侧壁分别设置有第二气体流场和第二冷却液流场,第一极板和第二极板贴合,第一冷却液流场和第二冷却液流场组合形成冷却液流场;在与第一极板侧壁平行的投影面内,第一冷却液流场和第一气体流场相互错开,在与第二极板侧壁平行的投影面内,第二冷却液流场和第二气体流场相互错开。本发明通过对流场的结构进行改进,使每个极板上气体流场和冷却液流场均相互错开,即气体流场和冷却液流场的深度在厚度方向上不再叠加,进而使得双极板的厚度大幅度减薄,有效降低整堆高度,提高燃料电池的体积功率密度。

Description

一种双极板和燃料电池
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域,具体涉及一种双极板和燃料电池。
背景技术
为了满足燃料电池的商业化推广,燃料电池堆的体积功率密度要求越来越高,减薄双极板厚度是提高燃料电池堆体积功率密度的主要途径。
如图1-图4所示,现有技术双极板由阳极板1'和阴极板2'组成,阳极板1'两侧分别分布着氢气流道a'和第一冷却液流道b',阴极板2'两侧分别分布着氧化剂流道c'和第二冷却液流道d',两个极板贴合,第一冷却液流道b'和第二冷却液流道d'组合冷却液流道。
从图1-图2可以看出,阳极板1'两侧流道的深度在厚度方向上相互叠加,从图3-图4可以看出,阴极板2'两侧流道的深度在厚度方向上相互叠加,这成为制约双极板厚度的主要因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种双极板,其厚度大幅度减薄,有效降低整堆高度,提高燃料电池的体积功率密度。
本发明的另一目的是提供一种燃料电池,双极板厚度大幅度减薄,有效降低整堆高度,提高燃料电池的体积功率密度。
为解决上述技术问题,本发明提供一种双极板,包括第一极板和第二极板,所述第一极板相对的两侧壁分别设置有第一气体流场和第一冷却液流场,所述第二极板相对的两侧壁分别设置有第二气体流场和第二冷却液流场,所述第一极板和所述第二极板贴合,所述第一冷却液流场和所述第二冷却液流场组合形成冷却液流场;
在与所述第一极板侧壁平行的投影面内,所述第一气体流场和所述第一冷却液流场相互错开,在与所述第二极板侧壁平行的投影面内,所述第二气体流场和所述第二冷却液流场相互错开。
本发明双极板通过对第一气体流场和第一冷却液流场的结构进行改进,使得第一冷却液流场和第一气体流场在与第一极板侧壁平行的投影面内相互错开,即第一冷却液流场和第一气体流场的深度在第一极板的厚度方向上不再叠加,进而使得第一极板的厚度大幅度减薄;同时,对第二气体流场和第二冷却液流场的结构进行改进,使得第二冷却液流场和第二气体流场在与第二极板侧壁平行的投影面内相互错开,即第二冷却液流场和第二气体流场的深度在第二极板的厚度方向上不再叠加,进而使得第二极板的厚度大幅度减薄;双极板由第一极板和第二极板组成,因此双极板的厚度也大幅度减薄,有效降低整堆高度,提高燃料电池的体积功率密度。
可选地,所述第一气体流场包括第一作用区,以及连接在所述第一作用区两端的第一分配区,所述第一作用区包括多个第一作用流道,多个所述第一作用流道沿所述第一极板的宽度方向分布;
所述第一冷却液流场包括第一冷却液作用区,以及位于所述第一冷却液作用区两端的第一冷却液分配区,所述第一冷却液作用区与所述第一冷却液分配区之间具有间距,所述第一冷却液作用区包括多个第二作用流道,在与所述第一极板侧壁平行的投影面内,所述第二作用流道位于每相邻两个所述第一作用流道之间,所述第一冷却液分配区位于对应所述第一分配区的外端;
所述第二冷却液流场具有第二冷却液分配区,所述第一极板和所述第二极板贴合,所述第二冷却液分配区第一端与所述第一冷却液作用区连通,第二端与所述第一冷却液分配区连通。
可选地,所述第一极板在长度方向的两端分别设置有第一气体入口和第一气体出口,一端的所述第一分配区与所述第一气体入口连通,另一端的所述第一分配区与所述第一气体出口连通,
所述第一气体入口和所述第一气体出口位于所述第一极板宽度方向的端部,且在所述第一极板的宽度方向上,沿逐渐远离所述第一气体入口或所述第一气体出口的方向,所述第一分配区的宽度渐缩。
可选地,所述第一极板在长度方向的两端分别设置有冷却液入口和冷却液出口,一端的所述第一冷却液分配区与所述冷却液入口连通,另一端的所述第一冷却液分配区与所述冷却液出口连通,
在所述第一极板的宽度方向上,所述冷却液入口/所述冷却液出口位于远离所述第一气体入口/所述第一气体出口的一端,且沿逐渐远离所述冷却液入口/所述冷却液出口的方向,所述第一冷却液分配区的宽度渐缩。
可选地,所述第一分配区内部均匀分布有凸筋和/或导流凸台,以在所述第一分配区内部形成连通所述第一作用流道和第一气体入口/第一气体出口的第一分配流道。
可选地,所述第二气体流场包括第二作用区,以及位于所述第二作用区两端的第二分配区,所述第二作用区包括多个第三作用流道,多个所述第三作用流道沿所述第二极板的宽度方向分布,所述第二分配区包括多个第二分配流道,所述第二分配流道呈放射状分布,一端与第二气体入口/第二气体出口连通,另一端与所述第二作用区连通;
所述第二冷却液流场包括第二冷却液作用区,所述第二冷却液分配区位于所述第二冷却液作用区的两端,所述第二冷却液作用区包括多个第四作用流道,所述第二冷却液分配区包括多个第三分配流道,在与所述第二极板侧壁平行的投影面内,所述第四作用流道位于每相邻两个所述第三作用流道之间,所述第三分配流道位于每相邻两个所述第二分配流道之间;
所述第一极板和所述第二极板贴合,所述第三分配流道一端连通所述第一冷却液作用区,另一端连通所述第一冷却液分配区,所述第二作用流道与所述第四作用流道一一对应围合形成冷却液作用流道。
可选地,所述第二气体入口和所述第二气体出口设置于所述第二极板宽度方向的中部。
可选地,相邻两个所述第三作用流道之间形成第一凸脊,相邻两个所述第二分配流道之间形成第二凸脊,所述第二凸脊与所述第一凸脊的数量相等,所述第二凸脊与所述第一凸脊一一对应连接,所述第四作用流道与所述第三分配流道一一对应连通,所述第二作用流道与所述第四作用流道的长度相等。
可选地,相邻两个所述第三作用流道之间形成第一凸脊,相邻两个所述第二分配流道之间形成第二凸脊,所述第二凸脊与至少一个所述第一凸脊相对应,所述第二凸脊与相对应的所述第一凸脊之间具有间距,所述第四作用流道与相对应的所述第三分配流道之间具有间距,所述第四作用流道的长度小于所述第二作用流道的长度。
可选地,所述第二凸脊与所述第二气体入口/所述第二气体出口连接;
或,所述第二凸脊与所述第二气体入口/第二气体出口之间具有间距,在该间距范围内均匀分布有凸筋和/或导流凸台,以形成连通所述第二分配流道和所述第二气体入口/所述第二气体出口的第四分配流道。
可选地,所述第一极板为阳极板,所述第二极板为阴极板。
本发明还提供一种燃料电池,所述燃料电池包括串联堆叠的双极板和膜电极组件,所述双极板为前述双极板。
本发明燃料电池,包括前述双极板,因此具有与前述双极板相同的技术效果,在此不再赘述。
附图说明
图1为现有技术阳极板第一侧壁的结构示意图;
图2为现有技术阳极板第二侧壁的结构示意图;
图3为现有技术阴极板第一侧壁的结构示意图;
图4为现有技术阴极板第二侧壁的结构示意图;
图5为本发明所提供双极板中阳极板第一侧壁的结构示意图;
图6为图5阳极板第二侧壁的结构示意图;
图7为本发明所提供双极板中阴极板第一侧壁的结构示意图;
图8为图7阳极板第二侧壁的结构示意图;
图9为本发明所提供双极板水平投影图;
图10为图9沿A-A方向的截面图;
其中,图1-图4中的附图标记说明如下:
1'-阳极板;2'-阴极板;a'-氢气流道;b'-第一冷却液流道;c'-氧化剂流道;d'-第二冷却液流道;
其中,图5-图10中的附图标记说明如下:
1-第一极板;
11-第一气体流场;11a-第一作用区;a-第一作用流道;11b-第一分配区;1a-第一气体入口;1b-第一气体出口;
12-第一冷却液流场;12a-第一冷却液作用区;b-第二作用流道;12b-第一冷却液分配区;I-冷却液入口;O-冷却液出口;
2-第二极板;
21-第二气体流场;21a-第二作用区;c-第三作用流道;21b-第二分配区;d-第二分配流道;2a-第二气体入口;2b-第二气体出口;g1-第一凸脊;g2-第二凸脊;
22-第二冷却液流场;22a-第二冷却液作用区;e-第四作用流道;22b-第二冷却液分配区;f-第三分配流道。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本文中所述“第一”、“第二”等词,仅是为了便于描述结构和/或功能相同或者相类似的两个以上的结构或者部件,并不表示对于顺序和/或重要性的某种特殊限定。
由于第一极板1和第二极板2入口端和出口端的结构类似,因此本申请中附图均只显示一端的结构。
本文中,图10中箭头方向为冷却液的流动方向。
请参考图5-图8,图5为本发明所提供双极板中阳极板第一侧壁的结构示意图;图6为图5阳极板第二侧壁的结构示意图;图7为本发明所提供双极板中阴极板第一侧壁的结构示意图;图8为图7阳极板第二侧壁的结构示意图。
本发明提供一种双极板,包括第一极板1和第二极板2,第一极板1相对的两侧壁分别设置有第一气体流场11和第一冷却液流场12,第二极板2相对的两侧壁分别设置有第二气体流场21和第二冷却液流场22,第一极板1和第二极板2贴合,第一冷却液流场12和第二冷却液流场22组合形成冷却液流场;
在与第一极板1侧壁平行的投影面内,第一冷却液流场12和第一气体流场11相互错开,在与第二极板2侧壁平行的投影面内,第二冷却液流场22和第二气体流场21相互错开。
本发明双极板通过对第一气体流场11和第一冷却液流场12的结构进行改进,使得第一冷却液流场12和第一气体流场11在与第一极板1侧壁平行的投影面内相互错开,即第一冷却液流场12和第一气体流场11的深度在第一极板1的厚度方向上不再叠加,进而使得第一极板1的厚度大幅度减薄;同时,对第二气体流场21和第二冷却液流场22的结构进行改进,使得第二冷却液流场22和第二气体流场21在与第二极板2侧壁平行的投影面内相互错开,即第二冷却液流场22和第二气体流场21的深度在第二极板2的厚度方向上不再叠加,进而使得第二极板2的厚度大幅度减薄;双极板由第一极板1和第二极板2组成,因此双极板的厚度也大幅度减薄,有效降低整堆高度,提高燃料电池的体积功率密度。
请参考图5-图6,在第一极板1中,第一气体流场11和第一冷却液流场12的具体结构如下:
第一极板1在长度方向的两端分别设置有第一气体入口1a和第一气体出口1b,且第一气体入口1a和第一气体出口1b位于第一极板1宽度方向的端部,第一气体流场11包括第一作用区11a,以及连接在第一作用区11a两端的第一分配区11b,一端的第一分配区11b与第一气体入口1a连通,另一端的第一分配区11b与第一气体出口1b连通,在第一极板1的宽度方向上,沿逐渐远离第一气体入口1a或所述第一气体出口1b的方向,第一分配区11b的宽度渐缩,第一作用区11a包括多个第一作用流道a,多个第一作用流道a沿第一极板1的宽度方向分布,如此,工作气体可以自第一气体入口1a流入一端的第一分配区11b,然后分配至第一作用区11a的各第一作用流道a,最后汇集至另一端的第一分配区11b,从第一气体出口1b排出;
第一极板1在长度方向的两端还分别设置有冷却液入口I和冷却液出口O,且在第一极板1的宽度方向上,冷却液入口I/冷却液出口O位于远离第一气体入口1a/第一气体出口1b的一端,第一冷却液流场12包括第一冷却液作用区12a,以及位于第一冷却液作用区12a两端的第一冷却液分配区12b,第一冷却液作用区12a与第一冷却液分配区12b之间具有间距,一端的第一冷却液分配区12b与冷却液入口I连通,另一端的第一冷却液分配区12b与冷却液出口O连通,沿逐渐远离冷却液入口I/冷却液出口O的方向,第一冷却液分配区12b的宽度渐缩,第一冷却液作用区12a包括多个第二作用流道b,在与第一极板1侧壁平行的投影面内,第二作用流道b位于每相邻两个第一作用流道a之间,第一冷却液分配区12b位于对应第一分配区11b的外端;
第二冷却液流场22具有第二冷却液分配区22b,第一极板1和第二极板2贴合,第二冷却液分配区22b第一端与第一冷却液作用区12a连通,第二端与第一冷却液分配区12b连通。
由上可知,本发明双极板改变了传统双极板中冷却液流道的布置方式,第一冷却液作用区12a与第一冷却液分配区12b之间不再连通,而是通过
第二极板2上的第二冷却液分配区22b实现连通,即冷却液自冷却液入口I进入第一冷却液分配区12b,然后进入第二冷却液分配区22b,再分配至第一冷却液作用区12a的第二作用流道b,如此,第一分配区11b和第一冷却液分配区12b可以设置在两个独立的区域,二者在厚度方向上不再叠加,使得第一极板1的厚度大幅度减薄,有效降低整堆高度,提高燃料电池堆的体积功率密度。
当然,第一分配区11b和第一冷却液分配区12b的结构并不局限于上述实施方式,只要二者能够相互错开即可,如第一分配区11b可以为L形结构,第一冷却液分配区12b可以为矩形结构;同时,冷却液入口I/冷却液出口O不仅可以设置在宽度方向上远离第一气体入口1a/第一气体出口1b的一端,也可以设置在宽度方向的中部。
此外,如前所述,第一气体入口1a和第一气体出口1b位于第一极板1宽度方向的端部,具体地,第一气体入口1a和第一气体出口1b可以位于第一极板1宽度方向的同一端;或第一气体入口1a和第一气体出口1b可以沿对角线设置。同样地,冷却液入口I和冷却液出口O也可以位于第一极板1宽度方向的同一端,或沿对角线设置。
进一步地,第一分配区11b内部还均匀分布有凸筋,以在第一分配区11b内部形成连通第一作用流道a和第一气体入口1a/第一气体出口1b的第一分配流道,使得进入各第一作用流道a的工作气体更加均匀,提高工作气体的分配一致性,提高燃料电池的性能。
当然,除了设置凸筋外,第一分配区11b内部还可以均匀分布导流凸台,即导流凸台呈点阵状分布,以在第一分配区11b内部形成前述第一分配流道。或者,第一分配区11b内部可以分为第一区域和第二区域,第一区域内部均匀分布凸筋,第二区域内部均匀分布导流凸台,第一区域和第二区域组合形成前述第一分配流道,其中,第一区域可以为靠近第一气体入口1a/第一气体出口1b的区域,第二区域可以为远离第一气体入口1a/第一气体出口1b的区域。
请参考图7-图8,在第二极板2中,第二气体流场21和第二冷却液流场22的具体结构如下:
第二极板2在长度方向的两端分别设置有第二气体入口2a和第二气体出口2b,且第二气体入口2a和第二气体出口2b位于第二极板2宽度方向的中部,第二气体流场21包括第二作用区21a,以及位于第二作用区21a两端的第二分配区21b,第二作用区21a包括多个第三作用流道c,多个第三作用流道c沿第二极板2的宽度方向分布,第二分配区21b包括多个第二分配流道d,第二分配流道d呈放射状分布,一端与第二气体入口2a/第二气体出口2b连通,另一端与第二作用区21a连通;如此,工作气体可以自第二气体入口2a流入一端的第二分配区21b,然后分配至第二作用区21a的各第三作用流道c,最后汇集至另一端的第二分配区21b,从第二气体出口2b排出;
第二冷却液流场22包括第二冷却液作用区22a,以及位于第二冷却液作用区22a两端的第二冷却液分配区22b,第二冷却液作用区22a包括多个第四作用流道e,第二冷却液分配区22b包括多个第三分配流道f,在与第二极板2侧壁平行的投影面内,第四作用流道e位于每相邻两个第三作用流道c之间,第三分配流道f位于每相邻两个第二分配流道d之间;
第一极板1和第二极板2贴合,第三分配流道f一端连通第一冷却液作用区12a,另一端连通第一冷却液分配区12b,第二作用流道b与所述第四作用流道e一一对应围合形成冷却液作用流道。
由上述可知,本发明中第二分配流道d和第三分配流道f均采用放射状流道结构,不仅二者的深度在厚度方向相互错开,使得第二极板2的厚度大幅度减小,根据试验验证,采用上述结构,本发明双极板厚度能够减薄20%~40%,有效降低整堆高度,提高燃料电池堆的体积功率密度;此外,放射状流道结构还能够保证工作气体和冷却液的分配一致性,使得进入各第三作用流道c和冷却液作用流道的工作气体更加均匀,提高燃料电池的性能。
可以理解,实际应用中,第二气体入口2a/第二气体出口2b并不局限于中部的位置,如也可以设置于宽度方向的端部,并与冷却液入口I/冷却液出口O位于同一端,便于第三分配流道f连通第一冷却液作用区12a和第一冷却液分配区12b。当然,本实施例中,第二气体入口2a/第二气体出口2b设置于中部的位置,使得各第二分配流道d之间,各第三分配流道f之间长度差最小,使得工作气体和冷却液分配更加均匀,为更加优选的技术方案。
请继续参考图7-图10,图9为本发明所提供双极板水平投影图;图10为图9沿A-A方向的截面图。
如图7所示,本实施例中,相邻两个第三作用流道c之间形成第一凸脊g1,相邻两个第二分配流道d之间形成第二凸脊g2,第一凸脊g1与第二凸脊g2的数量相等,第一凸脊g1与相对应的第二凸脊g2之间具有间距,即第二分配流道d靠近第三作用流道c的一端均相互连通,再与第三作用流道c连通,由图10也可以看出,第二极板2外侧左端形成凹槽,即第二分配流道d靠近第三作用流道c一端相互连通的区域,为了防止在该凹槽对应位置,第二极板2在厚度方向被打穿,各第四作用流道e与相对应的第三分配流道f之间具有间距,第四作用流道e的长度小于第二作用流道b的长度,即图10中该凹槽内侧对应凸起的位置。
当然,第三作用流道c和第二分配流道d的数量也可以不相等,具体数值这里不做限定,只要能够保证分配的均匀性即可。
此外,当第三作用流道c和第二分配流道d的数量相等时,第三作用流道c和第二分配流道d也可以一一对应连通,即第一凸脊g1与第二凸脊g2一一对应连接,结合图10可以理解,第一凸脊g1与第二凸脊g2一一对应连接时,第二极板2外侧左端不再设置凹槽,此时,第四作用流道e与第三分配流道f也可以一一对应连通,第二作用流道b与第四作用流道e的长度相等,即图10中凹槽内侧不再设置凸起。
请继续参考图7,本实施例中,第二凸脊g2与第二气体入口2a/第二气体出口2b之间具有间距,在该间距范围内均匀分布有凸筋和/或导流凸台,以形成连通第二分配流道d和第二气体入口2a/第二气体出口2b的第四分配流道,使得进入第二分配流道d和第三作用流道c的工作气体分配更加均匀,提高工作气体的分配一致性,提高燃料电池的性能。
当然,第二凸脊g2直接延伸至与第二气体入口2a/第二气体出口2b连接也是可行的。
此外,本实施例中,第一极板1用作阳极板,第二极板2用作阴极板。
可以理解,实际应用中,第一极板1也可以用作阴极板,第二极板2也可以用作阳极板。当然,由图5与图7第一分配区11b和第二分配区21b的结构可以看出,第二极板2中工作气体的分配一致性要优于第一极板1中工作气体的分配一致性,考虑到氧化剂对分配一致性要求更高,因此,第一极板1更适用于阳极板,第二极板2更适用于阴极板,以提高燃料电池的工作性能。
本发明还提供一种燃料电池,包括串联堆叠的双极板和膜电极组件,其中,该双极板为前述双极板。
本发明燃料电池,包括前述双极板,因此具有与前述双极板相同的技术效果,在此不再赘述。
以上对本发明所提供的一种双极板和燃料电池进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种双极板,其特征在于,包括第一极板(1)和第二极板(2),所述第一极板(1)相对的两侧壁分别设置有第一气体流场(11)和第一冷却液流场(12),所述第二极板(2)相对的两侧壁分别设置有第二气体流场(21)和第二冷却液流场(22),所述第一极板(1)和所述第二极板(2)贴合,所述第一冷却液流场(12)和所述第二冷却液流场(22)组合形成冷却液流场;
在与所述第一极板(1)侧壁平行的投影面内,所述第一气体流场(11)和所述第一冷却液流场(12)相互错开,在与所述第二极板(2)侧壁平行的投影面内,所述第二气体流场(21)和所述第二冷却液流场(22)相互错开。
2.根据权利要求1所述双极板,其特征在于,所述第一气体流场(11)包括第一作用区(11a),以及连接在所述第一作用区(11a)两端的第一分配区(11b),所述第一作用区(11a)包括多个第一作用流道(a),多个所述第一作用流道(a)沿所述第一极板(1)的宽度方向分布;
所述第一冷却液流场(12)包括第一冷却液作用区(12a),以及位于所述第一冷却液作用区(12a)两端的第一冷却液分配区(12b),所述第一冷却液作用区(12a)与所述第一冷却液分配区(12b)之间具有间距,所述第一冷却液作用区(12a)包括多个第二作用流道(b),在与所述第一极板(1)侧壁平行的投影面内,所述第二作用流道(b)位于每相邻两个所述第一作用流道(a)之间,所述第一冷却液分配区(12b)位于对应所述第一分配区(11b)的外端;
所述第二冷却液流场(22)具有第二冷却液分配区(22b),所述第一极板(1)和所述第二极板(2)贴合,所述第二冷却液分配区(22b)一端与所述第一冷却液作用区(12a)连通,另一端与所述第一冷却液分配区(12b)连通。
3.根据权利要求2所述双极板,其特征在于,所述第一极板(1)在长度方向的两端分别设置有第一气体入口(1a)和第一气体出口(1b),一端的所述第一分配区(11b)与所述第一气体入口(1a)连通,另一端的所述第一分配区(11b)与所述第一气体出口(1b)连通,
所述第一气体入口(1a)和所述第一气体出口(1b)位于所述第一极板(1)宽度方向的端部,且在所述第一极板(1)的宽度方向上,沿逐渐远离所述第一气体入口(1a)或所述第一气体出口(1b)的方向,所述第一分配区(11b)的宽度渐缩。
4.根据权利要求3所述双极板,其特征在于,所述第一极板(1)在长度方向的两端分别设置有冷却液入口(I)和冷却液出口(O),一端的所述第一冷却液分配区(12b)与所述冷却液入口(I)连通,另一端的所述第一冷却液分配区(12b)与所述冷却液出口(O)连通,
在所述第一极板(1)的宽度方向上,所述冷却液入口(I)/所述冷却液出口(O)位于远离所述第一气体入口(1a)/所述第一气体出口(1b)的一端,且沿逐渐远离所述冷却液入口(I)/所述冷却液出口(O)的方向,所述第一冷却液分配区(12b)的宽度渐缩。
5.根据权利要求3所述双极板,其特征在于,所述第一分配区(11b)内部均匀分布有凸筋和/或导流凸台,以在所述第一分配区(11b)内部形成连通所述第一作用区(11a)和所述第一气体入口(1a)/所述第一气体出口(1b)的第一分配流道。
6.根据权利要求2所述双极板,其特征在于,所述第二气体流场(21)包括第二作用区(21a),以及位于所述第二作用区(21a)两端的第二分配区(21b),所述第二作用区(21a)包括多个第三作用流道(c),多个所述第三作用流道(c)沿所述第二极板(2)的宽度方向分布,所述第二分配区(21b)包括多个第二分配流道(d),所述第二分配流道(d)呈放射状分布,一端与第二气体入口(2a)/第二气体出口(2b)连通,另一端与所述第二作用区(21a)连通;
所述第二冷却液流场(22)包括第二冷却液作用区(22a),所述第二冷却液分配区(22b)位于所述第二冷却液作用区(22a)的两端,所述第二冷却液作用区(22a)包括多个第四作用流道(e),所述第二冷却液分配区(22b)包括多个第三分配流道(f),在与所述第二极板(2)侧壁平行的投影面内,所述第四作用流道(e)位于每相邻两个所述第三作用流道(c)之间,所述第三分配流道(f)位于每相邻两个所述第二分配流道(d)之间;
所述第一极板(1)和所述第二极板(2)贴合,所述第三分配流道(f)一端连通所述第一冷却液作用区(12a),另一端连通所述第一冷却液分配区(12b),所述第二作用流道(b)与所述第四作用流道(e)一一对应围合形成冷却液作用流道。
7.根据权利要求6所述双极板,其特征在于,所述第二气体入口(2a)和所述第二气体出口(2b)设置于所述第二极板(2)宽度方向的中部。
8.根据权利要求6所述双极板,其特征在于,相邻两个所述第三作用流道(c)之间形成第一凸脊(g1),相邻两个所述第二分配流道(d)之间形成第二凸脊(g2),所述第二凸脊(g2)与所述第一凸脊(g1)的数量相等,所述第二凸脊(g2)与所述第一凸脊(g1)一一对应连接,所述第四作用流道(e)与所述第三分配流道(f)一一对应连通,所述第二作用流道(b)与所述第四作用流道(e)的长度相等。
9.根据权利要求6所述双极板,其特征在于,相邻两个所述第三作用流道(c)之间形成第一凸脊(g1),相邻两个所述第二分配流道(d)之间形成第二凸脊(g2),所述第二凸脊(g2)与至少一个所述第一凸脊(g1)相对应,所述第二凸脊(g2)与相对应的所述第一凸脊(g1)之间具有间距,所述第四作用流道(e)与相对应的所述第三分配流道(f)之间具有间距,所述第四作用流道(e)的长度小于所述第二作用流道(b)的长度。
10.根据权利要求8或9所述双极板,其特征在于,所述第二凸脊(g2)与所述第二气体入口(2a)/所述第二气体出口(2b)连接;
或所述第二凸脊(g2)与所述第二气体入口(2a)/第二气体出口(2b)之间具有间距,在该间距范围内均匀分布有凸筋和/或导流凸台,以形成连通所述第二分配流道(d)和所述第二气体入口(2a)/所述第二气体出口(2b)的第四分配流道。
11.根据权利要求1-9任一项所述双极板,其特征在于,所述第一极板(1)为阳极板,所述第二极板(2)为阴极板。
12.一种燃料电池,所述燃料电池包括串联堆叠的双极板和膜电极组件,其特征在于,所述双极板为权利要求1-11任意一项所述双极板。
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