CN1459881A - 燃料电池组的组合极板的流场 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料电池组的组合极板的流场，组合极板包含一阳极板、一阴极板、一水冷却板及一空气冷却板。阳极板与阴极板的流场设计，使氢气与氧气均匀流通其每一沟道，而且每一沟道的路径长度相同，使氢气与氧气流通于每一沟道可与催化剂反应均匀，以及提供足够的电化学反应用的氢气与氧气的流量。并且，冷却水或冷却空气的冷却板的流场设计，使其对冷却水或冷却空气产生扰流作用。

Description

燃料电池组的组合极板的流场

技术领域

本发明涉及一种燃料电池组，且特别涉及一种燃料电池组的组合极板的流场。

背景技术

燃料电池(Fuel Cell)是在1839年由Wiliam Grove所发明，其是一种将燃料(如氢气、甲醇、一氧化碳等)与氧化剂(如氧气)结合，经由电化学反应而产生电流的发电装置。燃料电池的种类一般依电解质的不同而区分为质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，或称Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell，缩写为PEMFC，也称为PEM)、碱性燃料电池(Alkaline Fuel Cell，AFC)、磷酸燃料电池(Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MoltenCarbonate Fuel Cell，MCFC)及固态氧化物燃料电池(Solid Oxide FuelCell，SOFC)等五种。

目前在各种干净能源的开发中，以质子交换膜燃料电池所做成的燃料电池组的技术最为成熟，其具有操作温度低、激活快速及高功率密度等特性，因此十分适合用于车辆运输工具及小型及分散型发电系统(如家用型发电装置及其它移动式、固定式发电装置)。

燃料电池主要是利用氢气和氧气通过电化学反应生成水，并释放电能，基本上可视为水电解的逆装置，其主要是由阳极板、阴极板、电解质及外部电路四大导电结构所组成，如图1为已知燃料电池的工作示意图所示。在图1中，首先将氢气导入阳极板10，在阳极催化剂12的作用下，进行 的阳极反应，接着，将氧气(或空气)导入阴极板14，同时，阳极板10的氢离子穿过电解质18到达阴极板14，而阳极板10的电子也通过外电路20到达阴极板14，在阴极催化剂16的作用下，将进行 的阴极反应而生成水。

燃料电池在工作时除了产生电能外，还会产生热，若经模块化的燃料电池组所产生的热过高时，则在此燃料电池组加装冷却用的冷却极板，且根据燃料电池组所产生的热的情况，可使用水冷却或空气冷却的冷却极板。

如上所述，阳极板10与阴极板14(参考图1)的流场设计必须要考虑气体(如氢气与空气)是否均匀流通其每一沟道、流场中每一沟道的路径长度是否相同、气体流通于每一沟道是否与催化剂(如阳极催化剂与阴极催化剂)反应均匀、以及气体的流量是否足够而产生所需的电能等因素；同样地，冷却极板的流场设计必须要考虑是否为更有效地冷却效果的因素。

因此本发明的目的在于提供一种燃料电池组的组合极板的流场，其提供对阳极板与阴极板的流场设计，使气体均匀流通其每一沟道、且每一沟道的路径长度相同、气体流通于每一沟道与催化剂反应均匀、以及气体的流量足够等；同样地，对冷却板的流场设计使得对燃料电池组可达到更有效地冷却效果。

发明内容

本发明在于提供一种燃料电池组的组合极板的流场，组合极板包含一阳极板、一阴极板、一水冷却板及一空气冷却板。

阳极板为矩形设计，阳极板的一氢气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在阳极板的第一侧边的上半部位置，阳极板的一氢气出气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在相对于阳极板的第一侧边的第二侧边的下半部位置，阳极板的第一流场区的每一沟道相互平行且垂直于氢气进气孔，在第一流场区的每一沟道的第一转角端以圆弧垂直转角进入阳极板的第二流场区，第二流场区的每一沟道相互平行且平行于氢气进气孔，在第二流场区的每一沟道的第二转角端以圆弧垂直转角进入阳极板的第三流场区，第三流场区的每一沟道相互平行且垂直于氢气进气孔，在第三流场区的每一沟道的第三转角端以圆弧垂直转角进入阳极板的第四流场区，第四流场区的每一沟道相互平行且平行于氢气进气孔，在第四流场区的每一沟道的第四转角端以圆弧垂直转角进入阳极板的第五流场区，第五流场区的每一沟道相互平行且垂直于氢气进气孔与氢气出气孔，电化学反应用的氢气由氢气进气孔进入阳极板后，呈S形流动于第一流场区至第五流场区的每一沟道，而由氢气出气孔流出未反应的氢气。

阴极板为矩形设计，阴极板的数个空气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在阴极板的第一侧边，阴极板的数个空气出气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在相对于阴极板的第一侧边的第二侧边，这些空气进气孔之间与这些空气出气孔之间具有一支撑片，此支撑片是呈下凹状略低于阴极板，可使这些空气进气孔之间与这些空气出气孔之间的空气互相流通在支撑片的上，阴极板的流场的每一沟道相互平行且垂直于这些空气进气孔与这些空气出气孔，电化学反应用的含氧气的空气由空气进气孔进入阴极板后，呈直线平行流动于阴极板的流场的每一沟道，而由空气出气孔流出空气。

水冷却板的一冷却水进水孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在水冷却板的第一侧边的上半部位置，水冷却板的一冷却水出水孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在相对于水冷却板的第一侧边的第二侧边的下半部位置，水冷却板的第一流场区的每一沟道相互平行且垂直于冷却水进水孔，在第一流场区的每一沟道的第一转角端以圆弧垂直转角进入水冷却板的第二流场区，并且由每一沟道分支成为两个支沟道，第二流场区的每一支沟道相互平行且平行于冷却水进水孔，在第二流场区的每一支沟道的第二转角端以圆弧垂直转角进入水冷却板的第三流场区，并且由两个支沟道合并成为一个沟道，第三流场区的每一沟道相互平行且垂直于冷却水进水孔与冷却水出水孔，冷却水由冷却水进水孔进入水冷却板后，以流动于第一流场区至第三流场区的每一沟道，冷却水由一个沟道分流至两个支沟道，再由两个支沟道合并为一个沟道，其对冷却水产生扰流作用，而后由冷却水出水孔流出具有燃料电池组所产生的热的冷却水。

空气冷却板为矩形设计，空气冷却板的一冷却空气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在空气冷却板的第一侧边的上半部位置，空气冷却板的第一流场区的每一沟道相互平行且垂直于冷却空气进气孔，在第一流场区的每一沟道的第一转角端以圆弧垂直转角进入空气冷却板的第二流场区，并且由每一沟道分支成为两个支沟道，第二流场区的每一支沟道相互平行且平行于冷却空气进气孔，在第二流场区的每一支沟道的第二转角端以圆弧垂直转角进入空气冷却板的第三流场区，并且由两个支沟道合并成为一个沟道，第三流场区的每一沟道相互平行且垂直于冷却空气进气孔，并直通相对于空气冷却板的第一侧边的第二侧边的下半部位置，冷却空气由冷却空气进气孔进入空气冷却板后，以流动于第一流场区至第三流场区的每一沟道，冷却空气由一个沟道分流至两个支沟道，再由两个支沟道合并为一个沟道，其对冷却空气产生扰流作用，而后由第三流场区的每一沟道直接流出具有燃料电池组所产生的热的冷却空气至燃料电池组外。

根据上述的目的，本发明提供一种燃料电池组的组合极板的流场，系对阳极板与阴极板的流场设计，使氢气与氧气均匀流通其每一沟道，而且每一沟道的路径长度相同，使氢气与氧气流通于每一沟道可与催化剂反应均匀，以及提供足够的电化学反应用的氢气与氧气的流量，以提高燃料电池组的输出功率；并且对冷却水或冷却空气的冷却板的流场设计，使其对冷却水或冷却空气产生扰流作用，而使燃料电池组可达到更有效地冷却效果。

结合随后的详细说明及随附的权利要求，可以更加明白本发明的其它目的及优点。

附图说明

图1为已知燃料电池的工作示意图；

图2为本发明的阳极板的流场；

图3为本发明的阴极板的流场；

图4为本发明的水冷却板的流场；

图5为本发明的空气冷却板的流场；以及

图6为本发明的水冷式燃料电池组的外观示意图。

【组件编号的说明】

10、30    阳极板

12        阳极催化剂

14、80    阴极板

16        阴极催化剂

18       电解质

20       外电路

32、100、140、180、202  氢气进气孔

34、38、66、72、86、92、102、106、124、128、148、154、164、168、188、194  侧边

36、104、142、182、204  氢气出气孔

40、44、48、52、56、98、130、134、138、170、174、178  流场区

42、46、50、54、132、136、172、176  转角端

58、108  冷却用进孔

60、110  冷却用出孔

62、64、82、84、144、146、184、186、210  空气进气孔

68、70、88、90、150、152、190、192  空气出气孔

120       水冷却板

122、206  冷却水进水孔

126、208  冷却水出水孔

160       空气冷却板

162       冷却空气进气孔

200       水冷式燃料电池组

具体实施方式

图2为本发明的阳极板的流场。在图2中，燃料电池组的阳极板30为矩形设计，阳极板30的一氢气进气孔32是呈椭圆长条状的凹槽，其在阳极板30的侧边34的上半部位置；阳极板30的一氢气出气孔36是呈椭圆长条状的凹槽，其在相对于阳极板30的侧边34的侧边38的下半部位置；阳极板30的流场区40的每一沟道相互平行且垂直于氢气进气孔32，在流场区40的每一沟道的转角端42以圆弧垂直转角进入阳极板30的流场区44，流场区44的每一沟道相互平行且平行于氢气进气孔32，在流场区44的每一沟道的转角端46以圆弧垂直转角进入阳极板30的流场区48，流场区48的每一沟道相互平行且垂直于氢气进气孔32，在流场区48的每一沟道的转角端50以圆弧垂直转角进入阳极板的流场区52，流场区52的每一沟道相互平行且平行于氢气进气孔32，在流场区52的每一沟道的转角端54以圆弧垂直转角进入阳极板30的流场区56，流场区56的每一沟道相互平行且垂直于氢气进气孔32与氢气出气孔36；电化学反应用的氢气由氢气进气孔32进入阳极板30后，呈S形流动于流场区40、44、48、52、56的每一沟道，而由氢气出气孔36流出未反应的氢气。

如此，阳极板30的流场设计可使氢气均匀流通其每一沟道，而且每一沟道的路径长度(即流场区40、44、48、52、56的每一沟道的路径长度总合)相同，当氢气流通于每一沟道时可与催化剂反应均匀。再者，阳极板30的流场设计可使氢气由氢气进气孔32进入后，流经流场区40、44、48、52、56的每一沟道，再由氢气出气孔36排出，如此，使得氢气流经阳极板30的路径大大地增加，即使得氢气进行电化学反应的效率大大地增加。

在图2中，阳极板30的一冷却用进孔58(可为冷却水进水孔或冷却空气进气孔)是呈椭圆长条状的凹槽，其在阳极板30的侧边38且与氢气出气孔36上下排列，阳极板30的一冷却用出孔60(可为冷却水出水孔或冷却空气出气孔)是呈椭圆长条状的凹槽，其在阳极板30的侧边34且与氢气进气孔32上下排列，冷却用进孔58与冷却用出孔60对阳极板30的每一沟道是不相通的；阳极板30的数个空气进气孔62、64是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在阳极板30的侧边66，阳极板30的数个空气出气孔68、70是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在阳极板30的侧边72，空气进气孔62、64与空气出气孔68、70对阳极板30的每一沟道是不相通的。

图3为本发明的阴极板的流场。在图3中，燃料电池组的阴极板80为矩形设计，阴极板80的数个空气进气孔82、84是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在阴极板80的侧边86，阴极板的数个空气出气孔88、90是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在阴极板80的侧边92，阴极板80的流场98的每一沟道相互平行且垂直于空气进气孔82、84与空气出气孔88、90；电化学反应用的含氧气的空气由空气进气孔82、84进入阴极板80后，呈直线平行流动于阴极板80的流场区98的每一沟道，而由空气出气孔88、90流出空气。

如此，阴极板80的流场设计可使空气均匀流通其每一沟道，而且每一沟道的路径长度相同，当空气流通于每一沟道时可与催化剂反应均匀。再者，在进行电化学反应时，需要大量的含氧气的空气，如此，阴极板80的空气进气孔82、84、空气出气孔88、90及流场区98的沟道等设计，其可提供足够空气流量进行电化学反应，以提高燃料电池组的输出功率。

在图3中，阴极板80的一氢气进气孔100是呈椭圆长条状的凹槽，其在阴极板80的侧边102的上半部位置，阴极板80的一氢气出气孔104是呈椭圆长条状的凹槽，其在阴极板80的侧边106的下半部位置，氢气进气孔100与氢气出气孔104对阴极板80的每一沟道是不相通的；阴极板80的一冷却用进孔108(可为冷却水进水孔或冷却空气进气孔)是呈椭圆长条状的凹槽，其在该阴极板的侧边106且与氢气出气孔104上下排列，阴极板80的一冷却用出孔110(可为冷却水出水孔或冷却空气出气孔)是呈椭圆长条状的凹槽，其在阴极板80的侧边102且与氢气进气孔100上下排列，冷却用进孔108与冷却用出孔110对阴极板80的每一沟道是不相通的。

如上所述，阳极板30(参考图2)与阴极板80(参考图3)可组合成为一双极板(未绘示)，即阳极板30的流场、氢气进气孔32、氢气出气孔36、冷却用进孔58、冷却用出孔60、空气进气孔62、64与空气出气孔68、70(参考图2)等设计，以及阴极板80的流场、氢气进气孔100、氢气出气孔104、冷却用进孔108、冷却用出孔110、空气进气孔82、84与空气出气孔88、90(参考图3)等设计，其可组合成具有双极板的流场(即阳极板30的流场与阴极板80的流场分别在双极板的上下两平面)、氢气进气孔、氢气出气孔、冷却用进孔、冷却用出孔、空气进气孔与空气出气孔等设计的双极板。

图4为本发明的水冷却板的流场。在图4中，燃料电池组的水冷却板120为矩形设计，水冷却板120的一冷却水进水孔122是呈椭圆长条状的凹槽，其在水冷却板120的侧边124的上半部位置，水冷却板120的一冷却水出水孔126是呈椭圆长条状的凹槽，其在水冷却板120的侧边128的下半部位置；水冷却板120的流场区130的每一沟道相互平行且垂直于冷却水进水孔122，在流场区130的每一沟道的转角端132以圆弧垂直转角进入水冷却板120的流场区134，并且由每一沟道分支成为两个支沟道，流场区134的每一支沟道相互平行且平行于冷却水进水孔122，在流场区134的每一支沟道的转角端136以圆弧垂直转角进入水冷却板120的流场区138，并且由两个支沟道合并成为一个沟道，流场区138的每一沟道相互平行且垂直于冷却水进水孔122与冷却水出水孔126；冷却水由冷却水进水孔122进入水冷却板120后，以流动于流场区130、134、138的每一沟道，而由冷却水出水孔126流出具有燃料电池组所产生的热的冷却水。

如此，水冷却板120的流场设计，由于其沟道由一分为二，再由二合为一，可使冷却水流经水冷却板120的沟道时，对冷却水产生扰流的作用，使冷却水冷却燃料电池组可达到更有效地冷却效果。

在图4中，水冷却板120的一氢气进气孔140是呈椭圆长条状的凹槽，其在水冷却板的侧边128且与冷却水出水孔126上下排列，水冷却板120的一氢气出气孔142是呈椭圆长条状的凹槽，其在水冷却板的侧边124且与冷却水进水孔122上下排列，氢气进气孔140与氢气出气孔142对水冷却板120的每一沟道是不相通的；水冷却板120的数个空气进气孔144、146是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在水冷却板的侧边148，水冷却板120的数个空气出气孔150、152是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在水冷却板120的侧边154，空气进气孔144、146与空气出气孔150、152对水冷却板120的每一沟道是不相通的。

如上所述，阳极板30(参考图2)与水冷却板120(参考图4)可组合成为具有冷却的阳极板(未绘示)，即阳极板30的流场、氢气进气孔32、氢气出气孔36、冷却用进孔58、冷却用出孔60、空气进气孔62、64与空气出气孔68、70(参考图2)等设计，以及水冷却板120的流场、氢气进气孔140、氢气出气孔142、冷却水进水孔122、冷却水出水孔126、空气进气孔144、146与空气出气孔150、152(参考图4)等设计，其可组合成具有具有冷却的阳极板的流场(即阳极板30的流场与水冷却板120的流场分别在具有冷却的阳极板的上下两平面)、氢气进气孔、氢气出气孔、冷却水进水孔、冷却水出水孔、空气进气孔与空气出气孔等设计的具有冷却的阳极板。

同样地，阴极板80(参考图3)与水冷却板120(参考图4)可组合成为具有冷却的阴极板(未绘示)，即阴极板80的流场、氢气进气孔100、氢气出气孔104、冷却用进孔108、冷却用出孔110、空气进气孔82、84与空气出气孔88、90(参考图3)等设计，以及水冷却板120的流场、氢气进气孔140、氢气出气孔142、冷却水进水孔122、冷却水出水孔126、空气进气孔144、146与空气出气孔150、152(参考图4)等设计，其可组合成具有具有冷却的阴极板的流场(即阴极板80的流场与水冷却板120的流场分别在具有冷却的阴极板的上下两平面)、氢气进气孔、氢气出气孔、冷却水进水孔、冷却水出水孔、空气进气孔与空气出气孔等设计的具有冷却的阴极板。

图5为本发明的空气冷却板的流场。在图5中，燃料电池组的空气冷却板160为矩形设计，空气冷却板160的一冷却空气进气孔162是呈椭圆长条状的凹槽，其在空气冷却板160的侧边164的上半部位置；空气冷却板160的流场区170的每一沟道相互平行且垂直于冷却空气进气孔162，在流场区170的每一沟道的转角端172以圆弧垂直转角进入空气冷却板170的流场区174，并且由每一沟道分支成为两个支沟道，流场区174的每一支沟道相互平行且平行于冷却空气进气孔162，在流场区174的每一支沟道的转角端176以圆弧垂直转角进入空气冷却板160的流场区178，并且由两个支沟道合并成为一个沟道，流场区178的每一沟道相互平行且垂直于冷却空气进气孔162，并直通于空气冷却板160的侧边168的下半部位置；冷却空气由冷却空气进气孔162进入空气冷却板160后，以流动于流场区170、174、178的每一沟道，而由流场区178的每一沟道直接流出燃料电池组的外部，此时的冷却空气具有燃料电池组所产生的热。

如此，空气冷却板160的流场设计，由于其沟道由一分为二，再由二合为一，可使冷却空气流经空气冷却板160的沟道时，对冷却空气产生扰流的作用，使冷却空气冷却燃料电池组可达到更有效地冷却效果。

在图5中，空气冷却板160的一氢气进气孔180是呈椭圆长条状的凹槽，其在空气冷却板160的侧边168且在流场区178的每一沟道的上方，空气冷却板160的一氢气出气孔182是呈椭圆长条状的凹槽，其在空气冷却板160的侧边164且与冷却空气进气孔162上下排列，氢气进气孔180与氢气出气孔182对空气冷却板160的每一沟道是不相通的；空气冷却板160的数个空气进气孔184、186是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在空气冷却板160的侧边188，空气冷却板160的数个空气出气孔190、192是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在空气冷却板160的侧边194，空气进气孔184、186与空气出气孔190、192对空气冷却板160的每一沟道是不相通的。

如上所述，阳极板30(参考图2)与空气冷却板160(参考图5)可组合成为具有冷却的阳极板(未绘示)，即阳极板30的流场、氢气进气孔32、氢气出气孔36、冷却用进孔58、冷却用出孔60、空气进气孔62、64与空气出气孔68、70(参考图2)等设计，以及空气冷却板160的流场、氢气进气孔180、氢气出气孔182、冷却空气进气孔162、冷却空气出气孔166、空气进气孔184、186与空气出气孔190、192(参考图5)等设计，其可组合成具有具有冷却的阳极板的流场(即阳极板30的流场与空气冷却板160的流场分别在具有冷却的阳极板的上下两平面)、氢气进气孔、氢气出气孔、冷却空气进气孔、冷却空气出气孔、空气进气孔与空气出气孔等设计的具有冷却的阳极板。

同样地，阴极板80(参考图3)与空气冷却板160(参考图5)可组合成为具有冷却的阴极板(未绘示)，即阴极板80的流场、氢气进气孔100、氢气出气孔104、冷却用进孔108、冷却用出孔110、空气进气孔82、84与空气出气孔88、90(参考图3)等设计，以及空气冷却板160的流场、氢气进气孔180、氢气出气孔182、冷却空气进气孔162、冷却空气出气孔166、空气进气孔184、186与空气出气孔190、192(参考图5)等设计，其可组合成具有具有冷却的阴极板的流场(即阴极板80的流场与空气冷却板160的流场分别在具有冷却的阴极板的上下两平面)、氢气进气孔、氢气出气孔、冷却空气进气孔、冷却空气出气孔、空气进气孔与空气出气孔等设计的具有冷却的阴极板。

综合上述，可利用阳极板30(参考图2)、阴极板80(参考图3)、双极板(未绘示)、水冷却板120(参考图4)及空气冷却板160(参考图5)，加上电极层与质子交换膜等(未绘示)，以组合成燃料电池组具模块化的单体电池，如图6为本发明的水冷式燃料电池组的外观示意图所示。

在图6中，水冷式燃料电池组200具有氢气进气孔202、氢气出气孔204、冷却水进水孔206、冷却水出水孔208、空气进气孔210及空气出气孔(未绘示)，水冷式燃料电池组200的单体电池的组合可以是阳极板30、阴极板80及水冷却板120，也可以是阳极板、双极板、阴极板及水冷却板(其组合未绘示)，加上电极层与质子交换膜等(未绘示)各种不同具有模块化的组合极板的组合。

同样地，气冷式燃料电池组(未绘示)可具有氢气进气孔、氢气出气孔、冷却空气进气孔、冷却空气出气孔、空气进气孔及空气出气孔，气冷式燃料电池组的单体电池的组合可以是阳极板、阴极板及空气冷却板，也可以是阳极板、双极板、阴极板及空气冷却板，加上电极层与质子交换膜等(未绘示)各种不同具有模块化的组合极板的组合。

本发明的特征是在提供对阳极板与阴极板的流场设计，使氢气与氧气均匀流通其每一沟道，而且每一沟道的路径长度相同，使氢气与氧气流通于每一沟道可与催化剂反应均匀，以及提供足够的电化学反应用的氢气与氧气的流量，以提高燃料电池组的输出功率。

本发明的另一特征是在提供对冷却水或冷却空气的冷却板的流场设计，使其对冷却水或冷却空气产生扰流作用，而使燃料电池组可达到更有效地冷却效果。

本发明可在不离开本发明的精神及基本特征下作成各种特定的例示。本发明的范围为由随附的权利要求所限定，而并非由上述说明所限制，所有与权利要求意义相等的变化均应包含于本发明中。

Claims (16)

1.一种燃料电池组的阳极板的流场，其特征在于：该阳极板为矩形设计，该阳极板的一氢气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该阳极板的第一侧边的上半部位置，该阳极板的一氢气出气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在相对于该阳极板的第一侧边的第二侧边的下半部位置，该阳极板的第一流场区的每一沟道相互平行且垂直于该氢气进气孔，在第一流场区的每一沟道的第一转角端以圆弧垂直转角进入该阳极板的第二流场区，第二流场区的每一沟道相互平行且平行于该氢气进气孔，在第二流场区的每一沟道的第二转角端以圆弧垂直转角进入该阳极板的第三流场区，第三流场区的每一沟道相互平行且垂直于该氢气进气孔，在第三流场区的每一沟道的第三转角端以圆弧垂直转角进入该阳极板的第四流场区，第四流场区的每一沟道相互平行且平行于该氢气进气孔，在第四流场区的每一沟道的第四转角端以圆弧垂直转角进入该阳极板的第五流场区，第五流场区的每一沟道相互平行且垂直于该氢气进气孔与该氢气出气孔，电化学反应用的氢气由该氢气进气孔进入该阳极板后，呈S形流动于第一流场区至第五流场区的每一沟道，而由该氢气出气孔流出未反应的氢气。

2.如权利要求1所述的燃料电池组的阳极板的流场，其特征在于：该阳极板的每一沟道的路径长度是相等的。

3.如权利要求1所述的燃料电池组的阳极板的流场，其特征在于：该阳极板的一冷却用进孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该阳极板的第二侧边且与该氢气出气孔上下排列，该阳极板的一冷却用出孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该阳极板的第一侧边且与该氢气进气孔上下排列，该冷却用进孔与该冷却用出孔对该阳极板的每一沟道是不相通的。

4.如权利要求1所述的燃料电池组的阳极板的流场，其特征在于：该阳极板的多个空气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在该阳极板的第一侧边与第二侧边之间的第三侧边，该阳极板的多个空气出气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在相对于该阳极板的第三侧边的第四侧边，这些空气进气孔与这些空气出气孔对该阳极板的每一沟道是不相通的。

5.一种燃料电池组的阴极板的流场，其特征在于：该阴极板为矩形设计，该阴极板的多个空气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在该阴极板的第一侧边，该阴极板的多个空气出气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在相对于该阴极板的第一侧边的第二侧边，该阴极板的流场的每一沟道相互平行且垂直于这些空气进气孔与这些空气出气孔，电化学反应用的含氧气的空气由这些空气进气孔进入该阴极板后，呈直线平行流动于该阴极板的流场的每一沟道，而由这些空气出气孔流出空气。

6.如权利要求5所述的燃料电池组的阴极板的流场，其特征在于：该阴极板的每一沟道的路径长度是相等的。

7.如权利要求5所述的燃料电池组的阴极板的流场，其特征在于：该阴极板的一氢气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该阴极板的第一侧边与第二侧边之间的第三侧边的上半部位置，该阴极板的一氢气出气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在相对于该阴极板的第三侧边的第四侧边的下半部位置，该氢气进气孔与该氢气出气孔对该阴极板的每一沟道是不相通的。

8.如权利要求7所述的燃料电池组的阴极板的流场，其特征在于：该阴极板的一冷却用进孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该阴极板的第四侧边且与该氢气出气孔上下排列，该阴极板的一冷却用出孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该阴极板的第三侧边且与该氢气进气孔上下排列，该冷却用进孔与该冷却用出孔对该阴极板的每一沟道是不相通的。

9.一种燃料电池组的水冷却板的流场，该水冷却板为矩形设计，该水冷却板的一冷却水进水孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该水冷却板的第一侧边的上半部位置，该水冷却板的一冷却水出水孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在相对于该水冷却板的第一侧边的第二侧边的下半部位置，该水冷却板的第一流场区的每一沟道相互平行且垂直于该冷却水进水孔，在第一流场区的每一沟道的第一转角端以圆弧垂直转角进入该水冷却板的第二流场区，并且由每一沟道分支成为两个支沟道，第二流场区的每一支沟道相互平行且平行于该冷却水进水孔，在第二流场区的每一支沟道的第二转角端以圆弧垂直转角进入该水冷却板的第三流场区，并且由两个支沟道合并成为一个沟道，第三流场区的每一沟道相互平行且垂直于该冷却水进水孔与该冷却水出水孔，冷却水由该冷却水进水孔进入该水冷却板后，以流动于第一流场区至第三流场区的每一沟道，冷却水由一个沟道分流至两个支沟道，再由两个支沟道合并为一个沟道，其对冷却水产生扰流作用，而后由该冷却水出水孔流出具有该燃料电池组所产生的热的冷却水。

10.如权利要求9所述的燃料电池组的水冷却板的流场，其特征在于：该水冷却板的一氢气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该水冷却板的第二侧边且与该冷却水出水孔上下排列，该水冷却板的一氢气出气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该水冷却板的第一侧边且与该冷却水进水孔上下排列，该氢气进气孔与该氢气出气孔对该水冷却板的每一沟道是不相通的。

11.如权利要求9所述的燃料电池组的水冷却板的流场，其特征在于：该水冷却板的多个空气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在该水冷却板的第一侧边与第二侧边之间的第三侧边，该水冷却板的多个空气出气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在相对于该水冷却板的第三侧边的第四侧边，这些空气进气孔与这些空气出气孔对该水冷却板的每一沟道是不相通的。

12.一种燃料电池组的空气冷却板的流场，该空气冷却板为矩形设计，该空气冷却板的一冷却空气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该空气冷却板的第一侧边的上半部位置，该空气冷却板的第一流场区的每一沟道相互平行且垂直于该冷却空气进气孔，在第一流场区的每一沟道的第一转角端以圆弧垂直转角进入该空气冷却板的第二流场区，并且由每一沟道分支成为两个支沟道，第二流场区的每一支沟道相互平行且平行于该冷却空气进气孔，在第二流场区的每一支沟道的第二转角端以圆弧垂直转角进入该空气冷却板的第三流场区，并且由两个支沟道合并成为一个沟道，第三流场区的每一沟道相互平行且垂直于该冷却空气进气孔，并直通相对于该空气冷却板的第一侧边的第二侧边的下半部位置，冷却空气由该冷却空气进气孔进入该空气冷却板后，以流动于第一流场区至第三流场区的每一沟道，冷却空气由一个沟道分流至两个支沟道，再由两个支沟道合并为一个沟道，其对冷却空气产生扰流作用，而后由第三流场区的每一沟道直接流出具有该燃料电池组所产生的热的冷却空气至该燃料电池组外。

13.如权利要求12所述的燃料电池组的空气冷却板的流场，其特征在于：该空气冷却板的一氢气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该空气冷却板的第二侧边且在第三流场区的每一沟道的上方，该空气冷却板的一氢气出气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其在该空气冷却板的第一侧边且与该冷却空气进气孔上下排列，该氢气进气孔与该氢气出气孔对该空气冷却板的每一沟道是不相通的。

14.如权利要求12所述的燃料电池组的空气冷却板的流场，其特征在于：该空气冷却板的多个空气进气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在该空气冷却板的第一侧边与第二侧边之间的第三侧边，该空气冷却板的多个空气出气孔是呈椭圆长条状的凹槽，其左右平行排列在相对于该空气冷却板的第三侧边的第四侧边，这些空气进气孔与这些空气出气孔对该空气冷却板的每一沟道是不相通的。

15.如权利要求1、5或9所述的流场，其特征在于：该阳极板、该阴极板与该水冷却板可模块化成一水冷式燃料电池组的一组合极板。

16.如权利要求1、5或12所述的流场，其特征在于：该阳极板、该阴极板与该空气冷却板可模块化成一气冷式燃料电池组的一组合极板。

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