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专利号: 2021110770968
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于质子交换膜燃料电池双极板的气体流道结构,包括燃料电池,其特征在于,所述燃料电池由多个单电池层叠组装而成,所述单电池包括阳极板(1)、阴极板(2)、膜电极(3),所述阳极板(1)与所述阴极板(2)尺寸匹配并组成双极板,所述阳极板(1)与所述阴极板(2)中部均设有方槽状流场,所述阳极板(1)与所述阴极板(2)上均开设有贯通所述方槽状流场一角的流道入口(4),所述阳极板(1)与所述阴极板(2)上均开设有贯通所述方槽状流场并与所述流道入口(4)对角分布的流道出口(5),所述方槽状流场内设有气体流道结构;所述气体流道结构由均为截面形状是凹四边形的导流柱(9)呈鱼鳞状交错排列方式构成,所述导流柱(9)纵向设有多列,同列的所述导流柱(9)三角翼指向方向相同,相邻列的所述导流柱(9)三角翼指向方向相反,靠近所述流道入口(4)处的一列所述导流柱(9)三角翼指向气体流入方向,靠近所述流道出口(5)处的一列所述导流柱(9)三角翼指向气体流出方向,所述方槽状流场中的所述导流柱(9)交错排列形成多组横向且平行的波纹状流道(10),所述方槽状流场中的所述导流柱(9)互不相连且相邻所述波纹状流道(10)之间均形成多个间隙流道(6),所述阳极板(1)与所述阴极板(2)围绕所述方槽状流场边沿一圈设有边槽(7),所述膜电极(3)与所述边槽(7)尺寸匹配并安装在所述边槽(7)内,所述膜电极(3)由气体扩散层、催化层和质子交换膜组成,所述阳极板(1)与所述阴极板(2)四角对应设有四个固定孔(8),所述导流柱(9)的凹四边形截面形状高度H满足:1mm≤H≤3mm;底边长度L满足:

1mm≤L≤3mm;侧边三角翼与底边夹角的a满足:30°≤a≤45°,相邻列的所述导流柱(9)三角翼侧顶点在同一条直线上,相邻列的所述导流柱(9)三角翼侧顶点形成的所述间隙流道(6)纵向距离S2满足:0.2mm≤S2≤1mm;同列相邻的所述导流柱(9)的凹四边形外顶点与内顶点的距离S1满足:3S2≤S1≤H,所述波纹状流道(10)的流道宽度交替变化,所述波纹状流道(10)流道在上下两个所述导流柱(9)中间处宽度最小而向两侧延伸的流道宽度逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池双极板的气体流道结构,其特征在于,所述阳极板(1)、所述阴极板(2)和所述导流柱(9)的材料为石墨板、金属板或复合板。

3.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池双极板的气体流道结构,其特征在于,所述导流柱(9)表面涂有疏水材料涂层。