CN2862346Y - 燃料电池曲线型截面槽道双极板 - Google Patents

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Abstract

一种燃料电池双极板，在其两面分别开有相互垂直的若干个曲线型截面槽道。曲线形状可以为U形曲线，也可以为半圆型曲线。由于槽道为曲线型截面，在相同过流断面情况下，曲线型截面槽道的流动阻力比矩形截面槽道的流动阻力小；槽道底部光滑无交角，有利于水珠的及时排出，减少电池反应生成的水珠滞留，出现水淹现象机会小；对于面积相同的双极板，开孔率和过流断面相同情况下，曲线型槽道与质子交换膜的接触面积大，可提高扩散效率和燃料电池性能。在槽道与质子交换膜的接触面积相等时，曲线型槽道双极板电流流通截面面积比矩形槽道双极板电流流通截面面积大，因而电阻减小。适用于燃料电池，特别是适用于质子交换膜燃料电池。

Description

燃料电池曲线型截面槽道双极板
技术领域
本实用新型涉及一种燃料电池双极板，特别是涉及质子交换膜燃料电池双极板。
背景技术
燃料电池具有高效率、无污染、建设周期短、易维护的特点，它不仅是汽车最有前途的替代清洁能源，还能广泛用于航天飞机、潜艇、水下机器人、通讯系统、中小规模电站、家用电源。同时也适合提供移动、分散电源和接近终端用户的电力供给，还能解决电网调峰问题。
燃料电池中双极板导流场的工程设计不但会影响电池的发电性能，而且会影响燃料电池运行的稳定可靠性及寿命。理想的燃料电池双极板导流场工程设计应该使整个导流场中的燃料与氧化剂向电极传质均匀，导电性能好，电阻小，而且又可以将电池反应生成的产物水及时带出，使电极电化学反映处于良好的水、热管理平衡状态，从而使燃料电池运行性能及稳定性、寿命都有保证。现有的燃料电池双极板槽道截面形状为矩形、三角形(见《燃料电池》毛宗强等，2005.4第一版33～44，化学工业出版社)。
现有的双极板导流场的槽道截面形状为矩形或三角形，存在如下不足：
1)与曲线型截面槽道相比槽道阻力大；
2)电池反应生成的水在表面张力、摩擦力等作用下容易在槽道底部的交角处形成水珠滞留，不易及时排出，造成水淹现象，降低燃料电池性能；
3)在相同的开孔率情况下，矩形截面槽道的双极板电阻大。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种排水性能好、电阻相对较小的燃料电池曲线型截面槽道双极板。
本实用新型所采用的技术方案是：
在燃料电池双极板的一面开有若干个曲线型截面槽道，而在另一面开有若干个与其垂直的曲线型截面槽道。曲线型截面槽道的曲线形状可以为U形曲线，也可以为半圆型曲线。由于槽道为曲线型截面，在相同过流断面(横断面)情况下，曲线型截面槽道的流动阻力比矩形截面槽道的流动阻力小；槽道底部光滑无交角，有利于水珠的及时排出，减少电池反应生成的水珠滞留，出现水淹现象机会小；对于面积相同的双极板，开孔率和过流断面相同情况下，曲线型槽道与质子交换膜的接触面积大，可提高扩散效率和燃料电池性能。在槽道与质子交换膜的接触面积相等时，曲线型槽道双极板电流流通截面面积比矩形槽道双极板电流流通截面面积大，因而电阻减小。
本实用新型由于开有曲线型截面槽道，具有如下的优点：
1)槽道阻力小，压降较小；
2)槽道底部光滑无交角，有利于水珠的及时排出，减少电池反应生成的水珠滞留，出现水淹现象机会小；
3)相同开孔率情况下，电流流通截面大因而电阻较小。
4)单位面积板上开孔率大，可提高扩散效率和燃料电池性能。
附图说明
图1为本实用新型U型截面槽道结构示意图；
图2为本实用新型为半圆型截面槽道结构示意图。
图中：1-半圆型截面槽道开口(半圆直径)；2-过流断面(槽道横断面)；
3-电流流通截面；  4-槽道纵断面；
5-U型截面槽道开口；6-U型截面槽道底部深度
具体实施方式
实施方式1
在燃料电池双极板的两面分别开有相互垂直的若干个U型曲线型截面的槽道。
实施方式2
在燃料电池双极板的两面分别开有相互垂直的若干个半圆形曲线型截面的槽道。

Claims (3)

1、一种燃料电池双极板，其特征在于：在其两面分别开有相互垂直的若干个曲线型截面槽道。
2、根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于：所述的曲线型截面槽道为U型曲线。
3、根据权利要求1或2所述的燃料电池双极板，其特征在于：所述的曲线型截面槽道为半圆形曲线。
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