CN219393427U - 一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，涉及燃料电池技术领域。包括导电隔板和多孔金属，导电隔板的中间部位设有凹槽，多孔金属设置于所述凹槽内；导电隔板的一端设有燃料进口、氧化剂进口和冷却液进口，另一端设有燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口，燃料进口、氧化剂进口、燃料出口和氧化剂出口的数量至少为两个，燃料进口、氧化剂进口、冷却液进口、燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口与所述多孔金属之间均设有导流区。本实用新型通过设置多个反应气体进口和出口，多股气流相互作用，避免流场中非气体进出口的对角位置出现气流盲区，避免液态水在气流盲区聚集，改善排水性能，降低压降，保证燃料电池性能。

Description

一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板。

背景技术

燃料电池是把燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应转化为电能的发电装置，关键部件包括膜电极、气体扩散层、流场板、集流板、密封垫，其中流场板约占燃料电池体积和重量的60％～80％，成本占20％～40％。流场板在燃料电池中的作用是均匀分配燃料气体和氧化剂、收集并传导电流、排出反应产物及热量、支撑膜电极以保持电堆结构稳定等。因此，流场板材料要具有良好的导电、导热和耐蚀性，具有一定的机械强度，同时还能引导反应气体和产物水的流动。

常见的流场板具有沟脊结构的流道，由于结构和加工方法的限制，此类流场板提升燃料电池功率密度有限。而多孔金属作为流场板可以强化传质，具有提高反应气体和冷却液分布均匀性的特性，从而有望进一步提升燃料电池性能，满足未来大功率密度燃料电池的需求。然而，由于没有固定流道的引导，多孔金属流场板内的气体分布在某些区域仍可能不太均匀，尤其是远离流场板气体进出口的区域。同时由于这些区域气体流速较低，生成的液态水不易排出，会聚集在孔隙内，使燃料电池性能恶化。反应气体在多孔金属流场内的压降也较大，会增加空压机能量损耗。

公开号为CN111384412A的实用新型专利“电极分隔板结构及其应用的燃料电池”提出一种电极分隔板结构，包括导电阻气层和导电多孔结构，其中导电多孔结构为多个相同形状的孔洞叠置成的至少三层孔洞层，可增进阴极氧气交换率。该结构的缺点是流场内气体流动阻力不均匀，易发生气体短路，导致排水困难，同时该结构比较复杂，设计和加工难度较大。

公告号为CN109193005B的实用新型专利“泡沫金属流场板和包括该泡沫金属流场板的燃料电池”采用三种不同疏水性的泡沫金属组成燃料电池流场板，对促进液态水的流动可以起到一定作用。但是，毛细压力一般较小，通过调节不同区域泡沫金属的接触角大小，利用毛细压力驱动液态水，很难将流场中的液态水有效排出的。

公开号为CN113346101A的实用新型专利“一种无双极板的多孔流场燃料电池单体及串并联电堆结构”包括阳极多孔层、阳极气体扩散层、膜电极、阴极气体扩散层、阴极多孔层、阴极挡板、冷却多孔层、阳极挡板。通过对结构、孔隙率、渗透率合理设计，可有效降低多孔流场流动阻力，提高流体分布均匀性。但是，该专利中提到的不论是开放式流道还是非均匀布置孔隙率、渗透率，都有很大的设计和加工难度，还会增加多孔材料与其它部件的接触电阻，降低电池性能。

现有的燃料电池流场板主要存在以下问题：沟脊结构的流场板，由于反应气体只在沟槽中流动，导致沟槽下和脊背下膜电极中反应气体分布不均；多孔材料流场板中的反应气体容易短路，尤其是远离气体进出口的区域气体浓度低，气体流速小，生成的液态水也很难排出。如图1所示的多孔材料流场板，一般气体进出口A和B呈对角布置，反应气体由入口A进入流场E，从出口B流出。在流场板的非气体进出口的对角区域C和区域D，容易出现气流盲区，该区域的气流速度很小，造成液态水难以排出，会堵塞多孔材料孔隙，降低燃料电池性能。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于提供一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，以解决现有技术存在的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案：

一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，包括导电隔板和多孔金属，所述导电隔板的中间部位设有凹槽，所述多孔金属设置于所述凹槽内；

所述导电隔板的一端设有燃料进口、氧化剂进口和冷却液进口，另一端设有燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口，所述燃料进口、氧化剂进口、燃料出口和氧化剂出口的数量至少为两个，所述燃料进口、氧化剂进口、冷却液进口、燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口与所述多孔金属之间均设有导流区。

进一步的，所述导电隔板为金属隔板，所述多孔金属的形状为矩形；

所述燃料进口的数量为两个，分别为第一阳极入口和第二阳极入口，所述第一阳极入口和第二阳极入口位于所述金属隔板的上部并沿所述多孔金属的轴线对称分布，所述冷却液进口的数量为一个，为第一冷却液进口，所述第一冷却液进口位于所述金属隔板的顶部中间位置，所述氧化剂进口的数量为两个，分别为第一阴极入口和第二阴极入口，所述第一阴极入口和第二阴极入口沿所述第一冷却液进口对称分布；

所述燃料出口的数量为两个，分别为第一阳极出口和第二阳极出口，所述第一阳极出口和第二阳极出口位于所述金属隔板的下部并沿所述多孔金属的轴线对称分布，所述冷却液出口的数量为一个，为第一冷却液出口，所述第一冷却液出口位于所述金属隔板的底部部中间位置，所述氧化剂出口的数量为两个，分别为第一阴极出口和第二阴极出口，所述第一阴极出口和第二阴极出口沿所述第一冷却液出口对称分布。

进一步的，所述导流区包括与所述第一阳极入口对应的第一阳极入口导流区、与所述第二阳极入口对应的第二阳极入口导流区、与所述第一阴极入口对应的第一阴极入口导流区、与所述第二阴极入口对应的第二阴极入口导流区、与所述第一冷却液入口对应的第一冷却液入口导流区、与所述第一阳极出口对应的第一阳极出口导流区、与所述第二阳极出口对应的第二阳极出口导流区、与所述第一阴极出口对应的第一阴极出口导流区、与所述第二阴极出口对应的第二阴极出口导流区、与所述第一冷却液出口对应的第一冷却液出口导流区。

进一步的，所述第一阳极入口导流区、第二阳极入口导流区、第一阳极出口导流区、第二阳极出口导流区、第一冷却液入口导流区和第一冷却液出口导流区均为沟槽结构，所述第一阴极入口导流区、第二阴极入口导流区、第一阴极出口导流区和第二阴极出口导流区均为呈点阵分布的圆形凸起结构。

进一步的，所述导电隔板为石墨隔板，所述石墨隔板和多孔金属的形状均为圆形；

所述燃料进口、氧化剂进口、冷却液进口、燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口的数量均为两个；

所述燃料进口包括第三阳极入口和第四阳极入口，所述第三阳极入口和第四阳极入口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第三阳极入口和第四阳极入口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述氧化剂进口包括第三阴极入口和第四阴极入口，所述第三阴极入口和第四阴极入口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第三阴极入口和第四阴极入口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述冷却液进口包括第二冷却液入口和第三冷却液入口，所述第二冷却液入口和第三冷却液入口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第二冷却液入口和第三冷却液入口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述燃料进口包括第三阳极出口和第四阳极出口，所述第三阳极出口和第四阳极出口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第三阳极出口和第四阳极出口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述氧化剂进口包括第三阴极出口和第四阴极出口，所述第三阴极出口和第四阴极出口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第三阴极出口和第四阴极出口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述冷却液进口包括第二冷却液出口和第三冷却液出口，所述第二冷却液出口和第三冷却液出口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第二冷却液出口和第三冷却液出口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布。

进一步的，所述导流区包括与所述第三阳极入口对应的第三阳极入口导流区、与所述第四阳极入口对应的第四阳极入口导流区、与第三阴极入口对应的第三阴极入口导流区、与所述第四阴极入口对应的第四阴极入口导流区、与所述第二冷却液入口对应的第二冷却液入口导流区、与所述第三冷却液入口对应的第三冷却液入口导流区、与所述第三阳极出口对应的第三阳极出口导流区、与所述第四阳极出口对应的第四阳极出口导流区、与第三阴极出口对应的第三阴极出口导流区、与所述第四阴极出口对应的第四阴极出口导流区、与所述第二冷却液出口对应的第二冷却液出口导流区和与所述第三冷却液出口对应的第三冷却液出口导流区。

进一步的，所述第三阳极入口导流区、第四阳极入口导流区、第三阳极出口导流区、第四阳极出口导流区、第二冷却液入口导流区、第二冷却液出口导流区、第三冷却液入口导流区和第三冷却液出口导流区均为沟槽结构，所述第三阴极入口导流区、第四阴极入口导流区、第三阴极出口导流区和第四阴极出口导流区均为呈点阵分布的圆形凸起结构。

进一步的，所述多孔金属包括至少两种孔隙率和孔径均不同的多孔金属，孔隙率和孔径小的多孔金属设置于流场中气体流速大的区域，孔隙率和孔径大的多孔金属设置于流场中气体流速小的区域。

进一步的，所述多孔金属的孔隙率为70％～95％，孔径为60μm～400μm。

进一步的，所述导电隔板上设有密封槽，所述密封槽设有密封圈。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

通过设置多个反应气体进口和出口，多股气流相互作用，与常见的反应气体进出口呈对角布置的多孔流场相比，可以有效避免流场中非气体进出口的对角位置出现气流盲区，避免液态水在气流盲区聚集，有效改善排水性能，降低了压降；

根据不同区域气流速度的不同使用不同孔隙率、孔径的多孔金属作为流场，近一步提高流场内气体分布的均匀性，同时增强排水性能，且多孔金属形状简单，加工方便。

附图说明

图1为常规的多孔金属流场板结构和流体流动路径图。

图2为本实用新型实施1剖视图。

图3为本实用新型实施1采用三种不同孔径和孔隙率的多孔金属时结构示意图。

图4为本实用新型实施2剖视图。

图5为本实用新型实施2采用三种不同孔径和孔隙率的多孔金属时结构示意图。

其中，金属隔板1、矩形多孔金属2、第一阳极入口3、第二阳极入口4、第一阴极入口5、第二阴极入口6、第一冷却液入口7、第一阳极入口导流区8、第二阳极入口导流区9、第一阴极入口导流区10、第二阴极入口导流区11、第一冷却液入口导流区12、第一阳极出口13、第二阳极出口14、第一阴极出口15、第二阴极出口16、第一冷却液出口17、第一阳极出口导流区18、第二阳极出口导流区19、第一阴极出口导流区20、第二阴极出口导流区21、第一冷却液出口导流区22、第一密封槽23、第一矩形多孔金属24、第二矩形多孔金属25、第三矩形多孔金属26；

石墨隔板27、圆形多孔金属28、第三阳极入口29、第四阳极入口30、第三阳极出口31、第四阳极出口32、第三阴极入口33、第四阴极入口34、第三阴极出口35、第四阴极出口36、第二冷却液出口37、第三冷却液出口38、第二冷却液入口39，第三冷却液入口40、第三阳极入口导流区41、第四阳极入口导流区42、第四阳极出口导流区43、第三阳极出口导流区44、第三阴极入口导流区45、第四阴极入口导流区46、第三阴极出口导流区47、第四阴极出口导流区48、第三冷却液入口导流区49、第二冷却液入口导流区50、第三冷却液出口导流区51、第二冷却液出口导流区52、第二密封槽53、第一圆形多孔金属54、第二圆形多孔金属55、第三圆形多孔金属56。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

实施例1

结合图2至图3，本实用新型提供一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，包括导电隔板和多孔金属，所述导电隔板的中间部位设有凹槽，所述多孔金属设置于所述凹槽内；

所述导电隔板的一端设有燃料进口、氧化剂进口和冷却液进口，另一端设有燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口，所述燃料进口、氧化剂进口、燃料出口和氧化剂出口的数量至少为两个，所述燃料进口、氧化剂进口、冷却液进口、燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口与所述多孔金属之间均设有导流区，导流区为沟槽结构或点阵凸起结构。

本实施例采用多孔金属流场可以减轻沟脊结构流场膜电极内反应气体分布不均的问题，具体设置两个燃料进口、两个燃料出口、两个氧化剂进口、两个氧化剂出口，可以增加反应气体进出口的覆盖范围，多股气流相互作用，消除多孔金属流场内的气流盲区，提高气流速度分布均匀性，增强流场排水能力，同时还可以降低流场压降，减少空压机能耗。

导电隔板的材料可以是不锈钢、钛、铝、铜等金属，也可以是石墨，优选不锈钢、钛和石墨；多孔金属的材料可以是泡沫镍、泡沫铜、泡沫钛、泡沫铝等泡沫金属，也可以是钛纤维毡、不锈钢纤维毡、铁铬铝纤维毡等金属纤维烧结毡。导电隔板与多孔金属优选要进行表面处理，在其表面制备导电耐蚀涂层，以满足燃料电池酸性工作条件的使用要求。

优选的，所述多孔金属的孔隙率为70％～95％，孔径为60μm～400μm。形状可以是矩形、圆形或环形。所述多孔金属包括至少两种孔隙率和孔径均不同的多孔金属，孔隙率和孔径小的多孔金属设置于流场中气体流速大的区域，孔隙率和孔径大的多孔金属设置于流场中气体流速小的区域，可以进一步增加气流速度的分布均匀性。在另一实施例中，多孔金属也可以仅采用一种多孔金属，即多孔金属整体的孔隙率和孔径一致。

优选的，所述导电隔板上设有密封槽，所述密封槽设有密封圈，电池装配后密封槽内的密封圈可以将反应气体及冷却液进出口四周密封。本实施例中，密封槽为第一密封槽23。

优选的，本实施例中，所述导电隔板为金属隔板1，材料为不锈钢，所述多孔金属的形状为矩形，材料为不锈钢纤维毡，即多孔金属为矩形多孔金属2。

所述燃料进口的数量为两个，分别为第一阳极入口3和第二阳极入口4，所述第一阳极入口3和第二阳极入口4位于所述金属隔板1的上部并沿所述多孔金属的轴线对称分布，所述冷却液进口的数量为一个，为第一冷却液进口7，所述第一冷却液进口7位于所述金属隔板1的顶部中间位置，所述氧化剂进口的数量为两个，分别为第一阴极入口5和第二阴极入口6，所述第一阴极入口5和第二阴极入口6沿所述第一冷却液进口7对称分布；

所述燃料出口的数量为两个，分别为第一阳极出口13和第二阳极出口14，所述第一阳极出口13和第二阳极出口14位于所述金属隔板1的下部并沿所述多孔金属的轴线对称分布，所述冷却液出口的数量为一个，为第一冷却液出口17，所述第一冷却液出口17位于所述金属隔板1的底部部中间位置，所述氧化剂出口的数量为两个，分别为第一阴极出口15和第二阴极出口16，所述第一阴极出口15和第二阴极出口16沿所述第一冷却液出口17对称分布。

所述导流区包括与所述第一阳极入口3对应的第一阳极入口导流区8、与所述第二阳极入口4对应的第二阳极入口导流区9、与所述第一阴极入口5对应的第一阴极入口导流区10、与所述第二阴极入口6对应的第二阴极入口导流区11、与所述第一冷却液入口对应的第一冷却液入口导流区12、与所述第一阳极出口13对应的第一阳极出口导流区18、与所述第二阳极出口14对应的第二阳极出口导流区19、与所述第一阴极出口15对应的第一阴极出口导流区20、与所述第二阴极出口16对应的第二阴极出口导流区21、与所述第一冷却液出口17对应的第一冷却液出口导流区22。

本实施例中，所述第一阳极入口导流区8、第二阳极入口导流区9、第一阳极出口导流区18、第二阳极出口导流区19、第一冷却液入口导流区12和第一冷却液出口导流区22均为沟槽结构，所述第一阴极入口导流区10、第二阴极入口导流区11、第一阴极出口导流区20和第二阴极出口导流区21均为呈点阵分布的圆形凸起结构。

本实施例的金属隔板1由相应模具冲压成型，冲压成型金属隔板1包括：阳极进出口、阴极进出口、冷却液进出口、凹槽、阳极进出口导流区、阴极进出口导流区、冷却液进出口导流区、密封槽等，随后将多孔金属安装于凹槽内，冲压成型后的两个金属隔板1各相应位置对齐后背对背焊接可得到多孔金属流场板。

多孔金属流场板制成使用时，第一冷却液入口导流区12和第一冷却液出口导流区22形成冷却液通道，从而对冷却水进行导流分配，使冷却水均匀流经冷却水流场，均匀带走电池运行时产生的热量；阴极进出口和阳极进出口分别通入的气体为燃料气体和氧化剂气体，第一阳极入口导流区8、第二阳极入口导流区9、第一阳极出口导流区18、第二阳极出口导流区19、第一阴极入口导流区10、第二阴极入口导流区11、第一阴极出口导流区20和第二阴极出口导流区21对反应气体进行导流，使气体均匀进入，对气体进行分配进入流场。不需要通过在流场中加工流道即可实现反应气体和冷却液的均匀分配，加工简单，成本低，具有大规模应用的可能性。

同时，左右对称分布而非仅仅在流场对角布置的阴极进出口和阳极进出口可以缩短气体在流场中的流动路径，增加流场边缘位置的气体流速，增强多孔金属流场的排水能力，同时使电化学反应更均匀。

为了近一步提高流场内气体分布的均匀性，同时增强排水性能，整个流场区域内多孔金属的孔隙率和孔径可以根据气体流速变化。如图3所示，多孔金属流场由三种不同孔径和孔隙率从而不同渗透率的多孔金属组成，分别是第一矩形多孔金属24、第二矩形多孔金属25、第三矩形多孔金属26。由于流场边缘位置的流体流速较大，流场中间区域的流体流速小，第一矩形多孔金属24、第二矩形多孔金属25、第三矩形多孔金属26的渗透率依次增大。三种多孔金属形状为矩形或矩形环，加工简单。

实施例2

结合图4至图5，本实施例提供另一种结构的增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述导电隔板为石墨隔板27，即导电隔板的材料为石墨，所述多孔金属的材料为泡沫镍，形状为圆形，即多孔金属为圆形多孔金属28。

所述燃料进口、氧化剂进口、冷却液进口、燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口的数量均为两个；

所述燃料进口包括第三阳极入口29和第四阳极入口30，所述第三阳极入口29和第四阳极入口30沿所述石墨隔板27的圆周设置，且所述第三阳极入口29和第四阳极入口30沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述氧化剂进口包括第三阴极入口33和第四阴极入口34，所述第三阴极入口33和第四阴极入口34沿所述石墨隔板27的圆周设置，且所述第三阴极入口33和第四阴极入口34沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述冷却液进口包括第二冷却液入口39和第三冷却液入口40，所述第二冷却液入口39和第三冷却液入口40沿所述石墨隔板27的圆周设置，且所述第二冷却液入口39和第三冷却液入口40沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述燃料进口包括第三阳极出口31和第四阳极出口32，所述第三阳极出口31和第四阳极出口32沿所述石墨隔板27的圆周设置，且所述第三阳极出口31和第四阳极出口32沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述氧化剂进口包括第三阴极出口35和第四阴极出口36，所述第三阴极出口35和第四阴极出口36沿所述石墨隔板27的圆周设置，且所述第三阴极出口35和第四阴极出口36沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述冷却液进口包括第二冷却液出口37和第三冷却液出口38，所述第二冷却液出口37和第三冷却液出口38沿所述石墨隔板27的圆周设置，且所述第二冷却液出口37和第三冷却液出口38沿所述多孔金属的圆心呈对称分布。

所述导流区包括与所述第三阳极入口29对应的第三阳极入口导流区41、与所述第四阳极入口30对应的第四阳极入口导流区42、与第三阴极入口33对应的第三阴极入口导流区45、与所述第四阴极入口34对应的第四阴极入口导流区46、与所述第二冷却液入口39对应的第二冷却液入口导流区50、与所述第三冷却液入口40对应的第三冷却液入口导流区49、与所述第三阳极出口31对应的第三阳极出口导流区44、与所述第四阳极出口32对应的第四阳极出口导流区43、与第三阴极出口35对应的第三阴极出口导流区47、与所述第四阴极出口36对应的第四阴极出口导流区48、与所述第二冷却液出口37对应的第二冷却液出口导流区52和与所述第三冷却液出口38对应的第三冷却液出口导流区51。

所述第三阳极入口导流区41、第四阳极入口导流区42、第三阳极出口导流区44、第四阳极出口导流区43、第二冷却液入口导流区50、第二冷却液出口导流区52、第三冷却液入口导流区49和第三冷却液出口导流区51均为沟槽结构，所述第三阴极入口导流区45、第四阴极入口导流区46、第三阴极出口导流区47和第四阴极出口导流区48均为呈点阵分布的圆形凸起结构。

本实施例的石墨隔板27由铣削加工而成，石墨隔板27一面为阳极流场隔板，另一面为阴极流场隔板，石墨隔板27包括：阳极进出口、阴极进出口、冷却液进出口、凹槽、阳极进出口导流区、阴极进出口导流区、冷却液进出口导流区、密封槽等。本实施例中，密封槽为第二密封槽53。

第二冷却液入口导流区50、第二冷却液出口导流区52、第三冷却液入口导流区49和第三冷却液出口导流区51形成冷却液通道，可对冷却水进行导流分配，使冷却水均匀流经冷却水流场，均匀带走电池运行时产生的热量。阴极进出口和阳极进出口分别通入的气体为燃料气体和氧化剂气体，第三阳极入口导流区41、第四阳极入口导流区42、第三阳极出口导流区44、第四阳极出口导流区43、第三阴极入口导流区45、第四阴极入口导流区46、第三阴极出口导流区47和第四阴极出口导流区48对反应气体进行导流，使气体均匀进入，对气体进行分配进入流场。

同时采用沿多孔金属的圆心对称分布的阴极进出口、阳极进出口和冷却液进出口可以缩短流体在流场中的流动路径，增加流场边缘位置的气体流速，增强多孔金属流场的排水能力，同时使电化学反应更均匀。

为了进一步提高流场内流体分布的均匀性，同时增强排水性能，整个流场区域内多孔金属的孔隙率和孔径可以根据气体流速变化。如图5所示，多孔金属流场由三种不同孔径、孔隙率从而不同渗透率的多孔金属组成，分别是第一圆形多孔金属54、第二圆形多孔金属55、第三圆形多孔金属56。由于流场边缘位置的流体流速较大，流场中间区域的流体流速小，第一圆形多孔金属54、第二圆形多孔金属55、第三圆形多孔金属56的渗透率依次增大。三种多孔金属的形状为圆形或圆环，加工简单。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，其特征在于，包括导电隔板和多孔金属，所述导电隔板的中间部位设有凹槽，所述多孔金属设置于所述凹槽内；

所述导电隔板的一端设有燃料进口、氧化剂进口和冷却液进口，另一端设有燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口，所述燃料进口、氧化剂进口、燃料出口和氧化剂出口的数量至少为两个，所述燃料进口、氧化剂进口、冷却液进口、燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口与所述多孔金属之间均设有导流区。

2.如权利要求1所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，其特征在于，所述导电隔板为金属隔板，所述多孔金属的形状为矩形；

所述燃料进口的数量为两个，分别为第一阳极入口和第二阳极入口，所述第一阳极入口和第二阳极入口位于所述金属隔板的上部并沿所述多孔金属的轴线对称分布，所述冷却液进口的数量为一个，为第一冷却液入口，所述第一冷却液入口位于所述金属隔板的顶部中间位置，所述氧化剂进口的数量为两个，分别为第一阴极入口和第二阴极入口，所述第一阴极入口和第二阴极入口沿所述第一冷却液入口对称分布；

所述燃料出口的数量为两个，分别为第一阳极出口和第二阳极出口，所述第一阳极出口和第二阳极出口位于所述金属隔板的下部并沿所述多孔金属的轴线对称分布，所述冷却液出口的数量为一个，为第一冷却液出口，所述第一冷却液出口位于所述金属隔板的底部部中间位置，所述氧化剂出口的数量为两个，分别为第一阴极出口和第二阴极出口，所述第一阴极出口和第二阴极出口沿所述第一冷却液出口对称分布。

3.如权利要求2所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，其特征在于，所述导流区包括与所述第一阳极入口对应的第一阳极入口导流区、与所述第二阳极入口对应的第二阳极入口导流区、与所述第一阴极入口对应的第一阴极入口导流区、与所述第二阴极入口对应的第二阴极入口导流区、与所述第一冷却液入口对应的第一冷却液入口导流区、与所述第一阳极出口对应的第一阳极出口导流区、与所述第二阳极出口对应的第二阳极出口导流区、与所述第一阴极出口对应的第一阴极出口导流区、与所述第二阴极出口对应的第二阴极出口导流区、与所述第一冷却液出口对应的第一冷却液出口导流区。

4.如权利要求3所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，其特征在于，所述第一阳极入口导流区、第二阳极入口导流区、第一阳极出口导流区、第二阳极出口导流区、第一冷却液入口导流区和第一冷却液出口导流区均为沟槽结构，所述第一阴极入口导流区、第二阴极入口导流区、第一阴极出口导流区和第二阴极出口导流区均为呈点阵分布的圆形凸起结构。

5.如权利要求1所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，其特征在于，所述导电隔板为石墨隔板，所述石墨隔板和多孔金属的形状均为圆形；

所述燃料进口、氧化剂进口、冷却液进口、燃料出口、氧化剂出口和冷却液出口的数量均为两个；

所述燃料进口包括第三阳极入口和第四阳极入口，所述第三阳极入口和第四阳极入口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第三阳极入口和第四阳极入口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述氧化剂进口包括第三阴极入口和第四阴极入口，所述第三阴极入口和第四阴极入口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第三阴极入口和第四阴极入口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述冷却液进口包括第二冷却液入口和第三冷却液入口，所述第二冷却液入口和第三冷却液入口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第二冷却液入口和第三冷却液入口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述燃料进口包括第三阳极出口和第四阳极出口，所述第三阳极出口和第四阳极出口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第三阳极出口和第四阳极出口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述氧化剂进口包括第三阴极出口和第四阴极出口，所述第三阴极出口和第四阴极出口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第三阴极出口和第四阴极出口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布；

所述冷却液进口包括第二冷却液出口和第三冷却液出口，所述第二冷却液出口和第三冷却液出口沿所述石墨隔板的圆周设置，且所述第二冷却液出口和第三冷却液出口沿所述多孔金属的圆心呈对称分布。

6.如权利要求5所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，其特征在于，所述导流区包括与所述第三阳极入口对应的第三阳极入口导流区、与所述第四阳极入口对应的第四阳极入口导流区、与第三阴极入口对应的第三阴极入口导流区、与所述第四阴极入口对应的第四阴极入口导流区、与所述第二冷却液入口对应的第二冷却液入口导流区、与所述第三冷却液入口对应的第三冷却液入口导流区、与所述第三阳极出口对应的第三阳极出口导流区、与所述第四阳极出口对应的第四阳极出口导流区、与第三阴极出口对应的第三阴极出口导流区、与所述第四阴极出口对应的第四阴极出口导流区、与所述第二冷却液出口对应的第二冷却液出口导流区和与所述第三冷却液出口对应的第三冷却液出口导流区。

7.如权利要求6所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，其特征在于，所述第三阳极入口导流区、第四阳极入口导流区、第三阳极出口导流区、第四阳极出口导流区、第二冷却液入口导流区、第二冷却液出口导流区、第三冷却液入口导流区和第三冷却液出口导流区均为沟槽结构，所述第三阴极入口导流区、第四阴极入口导流区、第三阴极出口导流区和第四阴极出口导流区均为呈点阵分布的圆形凸起结构。

8.如权利要求1所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，其特征在于，所述多孔金属包括至少两种孔隙率和孔径均不同的多孔金属，孔隙率和孔径小的多孔金属设置于流场中气体流速大的区域，孔隙率和孔径大的多孔金属设置于流场中气体流速小的区域。

9.如权利要求8所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，其特征在于，所述多孔金属的孔隙率为70％～95％，孔径为60μm～400μm。

10.如权利要求1所述的一种增强气体均匀性和排水性的燃料电池多孔金属流场板，其特征在于，所述导电隔板上设有密封槽，所述密封槽设有密封圈。