CN212783526U - 一种具有微突起结构的金属双极板 - Google Patents

一种具有微突起结构的金属双极板 Download PDF

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梁华根
季山
于进
武晓云
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Abstract

本实用新型提供了一种具有微突起结构的金属双极板，包括双极板本体，双极板本体表面设置有流场结构，流场结构包括若干流道，流道包括流道沟槽和流道脊，流道沟槽的槽底设置有若干个微突起，若干个微突起沿流道沟槽的长度方向等距布置。本实用新型提供的一种具有微突起结构的金属双极板，及时排走电池内部多余的液态水，避免燃料电池的性能下降。

Description

一种具有微突起结构的金属双极板
技术领域
本实用新型涉及燃料电池领域，具体而言，涉及一种具有微突起结构的金属双极板。
背景技术
燃料电池是一种无污染，能量转化率高的发电机装置，现已在多个领域成功运用。作为燃料电池重要组成部件之一的双极板起着重要作用，主要功能是为阳极气体(例如氢气)和阴极气体(例如空气或者氧气)提供气体流道，阻止阳极气体和阴极气体在电堆内相互串通，以及给电堆冷却提供特定的液冷流道，并在串联的阴阳两极之间建立电流通路，同时，还要保持一定机械强度。双极板流场的设计直接影响到电池内部反应气体的分布和传输、水管理、燃料利用率，最终影响电池的输出性能。双极板上气体流道的设计多种多样，主要承担着均匀分配气体反应物以及吹扫排出生成的水等多重任务。燃料电池运行时，在反应物气流的带动下，反应生成的水会向流道出口方向移动。从流道入口到流道出口，流道和气体扩散层内的液态水逐渐增加。
现有技术中，流道出口附近容易发生局部水淹，入口附近容易发生局部膜干，导致燃料电池的性能下降。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型提供了一种具有微突起结构的金属双极板，解决了电池内部多余的液态水不能及时排走，导致发生水淹现象的问题。
为此，本实用新型提供了一种具有微突起结构的金属双极板，包括双极板本体，双极板本体表面设置有流场结构，流场结构包括若干流道，流道包括流道沟槽和流道脊，流道沟槽的槽底设置有若干个微突起，若干个微突起沿流道沟槽的长度方向等距布置。
进一步地，流道沟槽的槽底压制形成微突起。
进一步地，微突起的高度为流道沟槽深度的1/4-3/4。
进一步地，微突起的宽度为流道沟槽的槽底宽度的1/5-4/5。
进一步地，流道为平行流道、蛇形流道、交指型流道、Z型流道或仿生流道。
进一步地，微突起为圆柱状、立方状、半球状或锥形。
本实用新型提供了一种具有微突起结构的金属双极板，包括双极板本体，双极板本体表面设置有流场结构，流场结构包括若干流道，流道包括流道沟槽和流道脊，流道沟槽的槽底设置有若干个微突起，若干个微突起沿流道沟槽的长度方向等距布置。通过在双极板流道沟槽中压制出微凸起，可以将电池内部多余的液态水及时排走，从而保障膜电极不发生水淹现象，增强传质效率。这种防水淹的方式，简单高效，可以应用在平行流道、蛇形流道、交指型流道、Z型流道或仿生流道上。
本实用新型提供的一种具有微突起结构的金属双极板，及时排走电池内部多余的液态水，避免燃料电池的性能下降。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本实用新型实施例提供的一种具有微突起结构的金属双极板的方案一结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种具有微突起结构的金属双极板的方案二结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种具有微突起结构的金属双极板的方案三结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种具有微突起结构的金属双极板的方案四结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一：
参见图1，图中示出了本实用新型实施例一提供的一种具有微突起结构的金属双极板，包括双极板本体1，双极板本体1表面设置有流场结构，流场结构包括若干流道2，流道2包括流道沟槽21和流道脊22，流道沟槽21的槽底设置有若干个凸起部23，若干个凸起部23沿流道沟槽21的长度方向等距布置。
具体的，参见图1，流道沟槽21的槽底压制形成微突起。
具体的，参见图1，凸起部23的高度为流道沟槽21深度的1/4-3/4。
具体的，参见图1，凸起部23的宽度为流道沟槽21的槽底宽度的1/5-4/5。
具体的，参见图1，流道2为平行流道、蛇形流道、交指型流道、Z型流道或仿生流道。
本实用新型提供了一种具有微突起结构的金属双极板，包括双极板本体，双极板本体表面设置有流场结构，流场结构包括若干流道，流道包括流道沟槽和流道脊，流道沟槽的槽底设置有若干个微突起，若干个微突起沿流道沟槽的长度方向等距布置。以圆柱形微突起为例，圆柱形微突起的高度为流道沟槽深度的1/4-3/4，圆柱形微突起的直径为流道沟槽的槽底宽度的1/5-1。通过在双极板流道沟槽中压制出微凸起，可以将电池内部多余的液态水及时排走，从而保障膜电极不发生水淹现象，增强传质效率。这种防水淹的方式，简单高效，可以应用在平行流道、蛇形流道、交指型流道、Z型流道或仿生流道上。
本实用新型提供的一种具有微突起结构的金属双极板，及时排走电池内部多余的液态水，避免燃料电池的性能下降。
实施例二：
参见图1至图4，图中示出了本实用新型实施例二提供的一种具有微突起结构的金属双极板，本实施例在上述实施例的基础上还进一步地做出了以下作为改进的技术方案：凸起部23为圆柱状、立方状、半球状或锥形。
微突起的尺寸受限、形状不限，微突起的形状可以根据需求设置为圆柱状、立方状、半球状或锥形。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种具有微突起结构的金属双极板，其特征在于，包括双极板本体(1)，所述双极板本体(1)表面设置有流场结构，所述流场结构包括若干流道(2)，所述流道(2)包括流道沟槽(21)和流道脊(22)，所述流道沟槽(21)的槽底设置有若干个凸起部(23)，若干个所述凸起部(23)沿所述流道沟槽(21)的长度方向等距布置。
2.根据权利要求1所述的一种具有微突起结构的金属双极板，其特征在于，所述流道沟槽(21)的槽底压制形成所述凸起部(23)。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有微突起结构的金属双极板，其特征在于，所述凸起部(23)的高度为所述流道沟槽(21)深度的1/4-3/4。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有微突起结构的金属双极板，其特征在于，所述凸起部(23)的宽度为所述流道沟槽(21)的槽底宽度的1/5-4/5。
5.根据权利要求1所述的一种具有微突起结构的金属双极板，其特征在于，所述流道(2)为平行流道、蛇形流道、交指型流道、Z型流道或仿生流道。
6.根据权利要求1所述的一种具有微突起结构的金属双极板，其特征在于，所述凸起部(23)为圆柱状、立方状、半球状或锥形。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114388837A (zh) * 2021-12-03 2022-04-22 西安交通大学 基于翼形导流的燃料电池流道结构
CN115000447A (zh) * 2022-07-04 2022-09-02 一汽解放汽车有限公司 极板、双极板、燃料电池及车辆

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