專利名稱：一種可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池，尤其涉及一種可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板。
背景技術(shù)：
電化學(xué)燃料電池是一種能夠?qū)淙剂霞把趸瘎┺D(zhuǎn)化成電能及反應(yīng)產(chǎn)物的裝置。該裝置的內(nèi)部核心部件是膜電極(Membrane Electrode Assembly，簡(jiǎn)稱MEA)，膜電極(MEA)由一張質(zhì)子交換膜、膜兩面夾兩張多孔性的可導(dǎo)電的材料，如碳紙組成。在膜與碳紙的兩邊界面上含有均勻細(xì)小分散的引發(fā)電化學(xué)反應(yīng)的催化劑，如金屬鉑催化劑。膜電極兩邊可用導(dǎo)電物體將發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中生成的電子，通過(guò)外電路引出，構(gòu)成電流回路。
在膜電極的陽(yáng)極端，燃料可以通過(guò)滲透穿過(guò)多孔性擴(kuò)散材料(碳紙)，并在催化劑表面上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，失去電子，形成正離子，正離子可通過(guò)遷移穿過(guò)質(zhì)子交換膜，到達(dá)膜電極的另一端陰極端。在膜電極的陰極端，含有氧化劑(如氧氣)的氣體，如空氣，通過(guò)滲透穿過(guò)多孔性擴(kuò)散材料(碳紙)，并在催化劑表面上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)得到電子，形成負(fù)離子。在陰極端形成的陰離子與陽(yáng)極端遷移過(guò)來(lái)的正離子發(fā)生反應(yīng)，形成反應(yīng)產(chǎn)物。
在采用氫氣為燃料，含有氧氣的空氣為氧化劑(或純氧為氧化劑)的質(zhì)子交換膜燃料電池中，燃料氫氣在陽(yáng)極區(qū)的催化電化學(xué)反應(yīng)就產(chǎn)生了氫正離子(或叫質(zhì)子)。質(zhì)子交換膜幫助氫正離子從陽(yáng)極區(qū)遷移到陰極區(qū)。除此之外，質(zhì)子交換膜將含氫氣燃料的氣流與含氧的氣流分隔開(kāi)來(lái)，使它們不會(huì)相互混合而產(chǎn)生爆發(fā)式反應(yīng)。
在陰極區(qū)，氧氣在催化劑表面上得到電子，形成負(fù)離子，并與陽(yáng)極區(qū)遷移過(guò)來(lái)的氫正離子反應(yīng)，生成反應(yīng)產(chǎn)物水。在采用氫氣、空氣(氧氣)的質(zhì)子交換膜燃料電池中，陽(yáng)極反應(yīng)與陰極反應(yīng)可以用以下方程式表達(dá)
陽(yáng)極反應(yīng)陰極反應(yīng)在典型的質(zhì)子交換膜燃料電池中，膜電極(MEA)一般均放在兩塊導(dǎo)電的極板中間，每塊導(dǎo)流電極板與膜電極接觸的表面通過(guò)壓鑄、沖壓或機(jī)械銑刻，形成至少一條以上的導(dǎo)流槽。這些導(dǎo)流電極板可以是金屬材料的極板，也可以是石墨材料的極板。這些導(dǎo)流電極板上的導(dǎo)流孔道與導(dǎo)流槽分別將燃料和氧化劑導(dǎo)入膜電極兩邊的陽(yáng)極區(qū)與陰極區(qū)。在一個(gè)質(zhì)子交換膜燃料電池單電池的構(gòu)造中，只存在一個(gè)膜電極，膜電極兩邊分別是陽(yáng)極燃料的導(dǎo)流極板與陰極氧化劑的導(dǎo)流極板。這些導(dǎo)流極板既作為電流集流母板，也作為膜電極兩邊的機(jī)械支撐，導(dǎo)流極板上的導(dǎo)流槽又作為燃料與氧化劑進(jìn)入陽(yáng)極、陰極表面的通道，并作為帶走燃料電池運(yùn)行過(guò)程中生成的水的通道。
為了增大整個(gè)質(zhì)子交換膜燃料電池的總功率，兩個(gè)或兩個(gè)以上的單電池通?？赏ㄟ^(guò)直疊的方式串聯(lián)成電池組或通過(guò)平鋪的方式聯(lián)成電池組。在直疊、串聯(lián)式的電池組中，一塊極板的兩面都可以有導(dǎo)流槽，其中一面可以作為一個(gè)膜電極的陽(yáng)極導(dǎo)流面，而另一面又可作為另一個(gè)相鄰膜電極的陰極導(dǎo)流面，這種極板叫做雙極板。一連串的單電池通過(guò)一定方式連在一起而組成一個(gè)電池組。電池組通常通過(guò)前端板、后端板及拉桿緊固在一起成為一體。
一個(gè)典型電池組通常包括(1)燃料及氧化劑氣體的導(dǎo)流進(jìn)口和導(dǎo)流通道，將燃料(如氫氣、甲醇或由甲醇、天然氣、汽油經(jīng)重整后得到的富氫氣體)和氧化劑(主要是氧氣或空氣)均勻地分布到各個(gè)陽(yáng)極、陰極面的導(dǎo)流槽中；(2)冷卻流體(如水)的進(jìn)出口與導(dǎo)流通道，將冷卻流體均勻分布到各個(gè)電池組內(nèi)冷卻通道中，將燃料電池內(nèi)氫、氧電化學(xué)放熱反應(yīng)生成的熱吸收并帶出電池組后進(jìn)行散熱；(3)燃料與氧化劑氣體的出口與相應(yīng)的導(dǎo)流通道，燃料氣體與氧化劑氣體在排出時(shí)，可攜帶出燃料電池中生成的液、汽態(tài)的水。通常，將所有燃料、氧化劑、冷卻流體的進(jìn)出口都開(kāi)在燃料電池組的一個(gè)端板上或兩個(gè)端板上。
質(zhì)子交換膜燃料電池可用作一切車、船等運(yùn)載工具的動(dòng)力系統(tǒng)，又可作手提式、移動(dòng)式、固定式的發(fā)電裝置。質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)必須包括燃料電池堆、燃料氫氣供應(yīng)、空氣供應(yīng)、冷卻散熱、自動(dòng)控制及電能輸出等各個(gè)部分。質(zhì)子交換膜燃料電池運(yùn)行的穩(wěn)定與可靠性對(duì)作為車、船動(dòng)力系統(tǒng)或可移式發(fā)電裝置的應(yīng)用是非常重要的。其中提高燃料電池堆的運(yùn)行穩(wěn)定與可靠性是關(guān)鍵。
目前，質(zhì)子交換膜燃料電池堆在各流體通道的設(shè)計(jì)上通常采用犧牲極板的有效利用面積，在各膜電極與極板的相同位置開(kāi)設(shè)流體孔，并將各塊膜電極與極板經(jīng)疊合組成各流體通道。也就是說(shuō)，每塊膜電極與極板上均設(shè)有燃料進(jìn)、燃料出、氧化劑進(jìn)、氧化劑出、冷卻流體進(jìn)、冷卻流體出的流體孔，這些膜電極與導(dǎo)流極板經(jīng)垂直疊合后就組成燃料電池組，而這些流體孔就組成了燃料電池組內(nèi)部的燃料進(jìn)、出；氧化劑進(jìn)、出；冷卻流體進(jìn)、出的各流體導(dǎo)流通道，并將這些流體通道集合在燃料電池組前或后端板上組成燃料進(jìn)口、燃料出口，氧化劑進(jìn)口、氧化劑出口，冷卻流體進(jìn)口、冷卻流體出口。
例如Ballard Power Systems公司，在Us Patent 5,773,160及Us Patent5,840,438等美國(guó)專利中所用的二種燃料電池導(dǎo)流極板的設(shè)計(jì)如圖1、圖2所示，圖中1、2分別為該燃料電池的導(dǎo)流極板，其所用的電極如圖3所示，圖3中的3為膜電極，其組裝成相應(yīng)的燃料電池組如圖4所示，圖5是圖4燃料電池組的解剖圖，圖6是采用圖2為導(dǎo)流極板的燃料電池組的解剖圖。
上述燃料電池堆中的導(dǎo)流極板的流體孔與導(dǎo)流槽設(shè)計(jì)有如下特點(diǎn)1、為了將數(shù)量較多(可以達(dá)到一至二百塊)的導(dǎo)流極板與電極疊合成燃料電池堆，導(dǎo)流極板上的各流體孔往往設(shè)計(jì)成較大的面積，特別是氧化劑空氣的流體孔，由于空氣流量需要很大，其流體孔面積也很大，這樣可使電池就堆中的流體孔道容積足夠大，使足夠大的流量的流體可以均勻分布到各塊導(dǎo)流極板上。
2、為了增加電極二側(cè)燃料氫氣與氧化劑空氣向電極反應(yīng)區(qū)快速擴(kuò)散，導(dǎo)流極板上的導(dǎo)流槽往往設(shè)計(jì)成蛇形或彎彎曲曲形狀，使流體通過(guò)形成紊流，利于向電極內(nèi)部反應(yīng)區(qū)擴(kuò)散。
上述燃料電池堆中的導(dǎo)流極板流體孔道與導(dǎo)流槽設(shè)計(jì)有以下技術(shù)缺陷導(dǎo)流極板上的各流體孔面積較大，每種流體從進(jìn)口流體孔流進(jìn)，一般需要沿著多于一條的導(dǎo)流槽彎彎曲曲繞遍整個(gè)導(dǎo)流場(chǎng)，各條導(dǎo)流槽并一同從出口流體孔流出。由于多于一條的導(dǎo)流槽彎曲性很大，而且導(dǎo)流槽長(zhǎng)度較長(zhǎng)，燃料電池生成的產(chǎn)物水很容易在電極陰極側(cè)出現(xiàn)而將空氣導(dǎo)流槽堵塞，而且燃料電池生成的產(chǎn)物水也很容易通過(guò)反滲透在電極陽(yáng)極側(cè)出現(xiàn)，將氫氣導(dǎo)流槽堵塞。特別是燃料電池作為車、船動(dòng)力系統(tǒng)或可移式發(fā)電裝置應(yīng)用時(shí)，由于動(dòng)力系統(tǒng)的工況變化很大，燃料電池的輸出功率也變化很大，這樣燃料電池生成的水更容易將空氣、氫氣導(dǎo)流槽堵塞。另外，為了防止燃料電池生成的水堵塞導(dǎo)流槽，往往采用提高燃料電池運(yùn)行的空氣與氫氣計(jì)量比，也就是加大空氣、氫氣流量，用過(guò)量的空氣、氫氣將產(chǎn)物水帶出燃料電池，這種運(yùn)行方法實(shí)際上是大大降低了燃料電池系統(tǒng)效率，因?yàn)檫^(guò)量的空氣被浪費(fèi)或過(guò)量的氫氣被循環(huán)輸送，必然造成輸送空氣或循環(huán)氫氣的機(jī)械功耗增加，從而降低了燃料電池系統(tǒng)效率。
再次，當(dāng)運(yùn)行中燃料電池導(dǎo)流極板空氣導(dǎo)流槽或氫氣導(dǎo)流槽堵塞時(shí)，會(huì)表現(xiàn)某個(gè)別堵塞電池電壓很低甚至出現(xiàn)負(fù)值，導(dǎo)致燃料電池運(yùn)行不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將電極擊穿，并使整個(gè)電池堆毀壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可增大有效面積、防止導(dǎo)流槽堵塞的可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，包括導(dǎo)流極板本體，該本體上設(shè)有可供進(jìn)出空氣、進(jìn)出氫氣、進(jìn)出冷卻水流通的流體孔，以及連接于進(jìn)、出流體孔之間的導(dǎo)流槽；其特征在于，所述的進(jìn)出空氣或進(jìn)出氫氣的流體孔為一對(duì)或多對(duì)，設(shè)置在該一對(duì)或多對(duì)進(jìn)、出流體孔之間的導(dǎo)流槽呈多條平行波浪狀或彎曲狀。
所述的導(dǎo)流極板本體為導(dǎo)空氣流板或?qū)錃饬靼寤蛴蓪?dǎo)空氣流板與導(dǎo)氫氣流板相背組合一體的導(dǎo)流雙極板；所述的導(dǎo)空氣流板設(shè)有一對(duì)進(jìn)、出空氣的流體孔，該一對(duì)流體孔之間設(shè)有多條呈平行波浪狀的導(dǎo)空氣流槽；所述的導(dǎo)氫氣流板設(shè)有一對(duì)進(jìn)、出氫氣的流體孔，該一對(duì)流體孔之間設(shè)有多條呈平行波浪狀的導(dǎo)氫氣流槽。
所述的導(dǎo)流極板本體為導(dǎo)空氣流板或?qū)錃饬靼寤蛴蓪?dǎo)空氣流板與導(dǎo)氫氣流板相背組合一體的導(dǎo)流雙極板；所述的導(dǎo)空氣流板設(shè)有多對(duì)進(jìn)、出空氣的流體孔，該多對(duì)流體孔之間設(shè)有多條呈平行波浪狀的導(dǎo)空氣流槽；所述的導(dǎo)氫氣流板設(shè)有多對(duì)進(jìn)、出氫氣的流體孔，該多對(duì)流體孔之間設(shè)有多條呈平行波浪狀的導(dǎo)氫氣流槽。
所述的導(dǎo)流極板本體為導(dǎo)空氣流板或?qū)錃饬靼寤蛴蓪?dǎo)空氣流板與導(dǎo)氫氣流板相背組合一體的導(dǎo)流雙極板；所述的導(dǎo)空氣流板設(shè)有一對(duì)進(jìn)、出空氣的流體孔，其中，進(jìn)空氣的流體孔分出多條導(dǎo)空氣流槽，該多條導(dǎo)空氣流槽各分出多條呈平行波浪狀的支導(dǎo)空氣流槽，該支導(dǎo)空氣流槽又匯集到另一端的多條導(dǎo)空氣流槽，該多條導(dǎo)空氣流槽再一并進(jìn)入出空氣的流體孔中；所述的導(dǎo)氫氣流板設(shè)有一對(duì)進(jìn)、出氫氣的流體孔，其中進(jìn)氫氣的流體孔分出多條導(dǎo)氫氣流槽，該多條導(dǎo)氫氣流槽各分出多條呈平行波浪狀的支導(dǎo)氫氣流槽，該支導(dǎo)氫氣流槽又匯集到另一端的多條導(dǎo)氫氣流槽，該多條導(dǎo)氫氣流槽再一并進(jìn)入出氫氣的流體孔中。
所述的導(dǎo)流雙極板，其一面的導(dǎo)空氣流板的導(dǎo)流槽與另一面的導(dǎo)氫氣流板的導(dǎo)流槽呈90°交叉排列。
所述的導(dǎo)流雙極板，其一面的導(dǎo)空氣流板的導(dǎo)流槽與另一面的導(dǎo)氫氣流板的導(dǎo)流槽呈順向或逆向平行排列。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)是，導(dǎo)流極板上同一種流體的進(jìn)口不是由單獨(dú)一個(gè)很大面積的導(dǎo)流進(jìn)口流體孔流入，并沿整個(gè)導(dǎo)流場(chǎng)彎彎曲曲地繞來(lái)繞去，然后由單獨(dú)一個(gè)很大面積的導(dǎo)流出口流體孔流出；而是由許個(gè)面積很小的導(dǎo)流進(jìn)口，或由一條形狀的導(dǎo)流進(jìn)口流體孔流入，并沿許多條呈彎形狀但平行的導(dǎo)流槽，一并流出分別進(jìn)入許多個(gè)小的導(dǎo)流出口，或進(jìn)入一條形狀的導(dǎo)流出口，如圖7所示，圖7中的4、5分別為進(jìn)出口流體孔、導(dǎo)流槽。或者由數(shù)條狹窄的導(dǎo)流槽，各條狹窄的導(dǎo)流槽又分支成許多條彎形狀的支導(dǎo)流槽，支導(dǎo)流槽又匯合到狹窄的導(dǎo)流槽，最后，數(shù)條狹窄的導(dǎo)流槽一并進(jìn)入出口，如圖15所示。圖8中的同一種流體分別由四個(gè)進(jìn)口流體孔4流入并沿許多條彎形、平行的導(dǎo)流槽5流進(jìn)四個(gè)出口流體孔4流出，這些進(jìn)口流體孔或出口流體孔在電池堆的面板上匯合成一個(gè)單獨(dú)的進(jìn)口流體孔或出口流體孔。
這種新的燃料電池導(dǎo)流極板流體孔道與導(dǎo)流槽設(shè)計(jì)有如下好處同一流體流體孔由一個(gè)狹窄條形或多個(gè)組成，避免了采用一個(gè)很大面積的流體孔，往往使電極或?qū)Я鳂O板上的有效利用面積增大，更重要的同一種流體可以沿許多條平行方向但又呈彎形的導(dǎo)流槽流過(guò)，不易造成燃料電池生成水堵塞導(dǎo)流槽，由于每個(gè)導(dǎo)流槽呈彎形狀，又可使流體產(chǎn)生絮流，有利于向電極反應(yīng)區(qū)擴(kuò)散。


圖1為現(xiàn)有導(dǎo)流極板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為另一種現(xiàn)有導(dǎo)流極板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為現(xiàn)有導(dǎo)流極板及電極組裝后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的解剖圖；圖6為另一種現(xiàn)有導(dǎo)流極板及電極組裝后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明一種導(dǎo)流極板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明另一種導(dǎo)流極板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例1導(dǎo)流雙極板的空氣導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明實(shí)施例1導(dǎo)流雙極板的氫氣導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明實(shí)施例2導(dǎo)流雙極板的空氣導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明實(shí)施例2導(dǎo)流雙極板的氫氣導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本發(fā)明實(shí)施例3導(dǎo)流雙極板的空氣導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本發(fā)明實(shí)施例3導(dǎo)流雙極板的氫氣導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為本發(fā)明實(shí)施例4導(dǎo)流雙極板的氫氣導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1如圖9、圖10所示，一種可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，包括導(dǎo)流極板本體，該導(dǎo)流極板本體為導(dǎo)流雙極板，其一面為導(dǎo)空氣流板A，另一面為導(dǎo)氫氣流板B；所述的導(dǎo)空氣流板設(shè)有四對(duì)進(jìn)、出空氣的流體孔6，該四對(duì)流體孔6之間設(shè)有三條呈平行波浪狀的導(dǎo)空氣流槽7；所述的導(dǎo)氫氣流板設(shè)有三對(duì)進(jìn)、出氫氣的流體孔8，該三對(duì)流體孔8之間設(shè)有三條呈平行波浪狀的導(dǎo)氫氣流槽9，所述的導(dǎo)流雙極板上設(shè)有一對(duì)進(jìn)出冷卻水流體孔10。
上述導(dǎo)流雙極板是采用四對(duì)空氣進(jìn)出口與三對(duì)氫氣進(jìn)出口互相間隔，并且分別集中在導(dǎo)流極板上、下二端的設(shè)計(jì)。
實(shí)施例2如圖11、圖12所示，一種可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，包括導(dǎo)流極板本體，該導(dǎo)流極板本體為導(dǎo)流雙極板，其一面為導(dǎo)空氣流板A，另一面為導(dǎo)氫氣流板B；所述的導(dǎo)空氣流板設(shè)有五對(duì)進(jìn)、出空氣的流體孔6，該五對(duì)流體孔6之間設(shè)有三條呈平行波浪狀的導(dǎo)空氣流槽7；所述的導(dǎo)氫氣流板設(shè)有四對(duì)進(jìn)、出氫氣的流體孔8，該四對(duì)流體孔8之間設(shè)有三條呈平行波浪狀的導(dǎo)氫氣流槽9，所述的導(dǎo)流雙極板上設(shè)有一對(duì)進(jìn)出冷卻水流體孔10。
上述導(dǎo)流雙極板采用五對(duì)空氣進(jìn)出口、四對(duì)氫氣進(jìn)出口，它們分別集中在導(dǎo)流雙極板左右二邊、上下二端的設(shè)計(jì)；其一面的導(dǎo)空氣流板的導(dǎo)流槽7與另一面的導(dǎo)氫氣流板的導(dǎo)流槽9呈90°交叉排列。
實(shí)施例3如圖13、圖14所示，一種可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，包括導(dǎo)流極板本體，該導(dǎo)流極板本體為導(dǎo)流雙極板，其一面為導(dǎo)空氣流板A，另一面為導(dǎo)氫氣流板B；所述的導(dǎo)空氣流板設(shè)有一對(duì)進(jìn)、出空氣的流體孔6，該一對(duì)流體孔6之間設(shè)有二條呈蛇形平行排列的導(dǎo)空氣流槽7；所述的導(dǎo)氫氣流板設(shè)有五對(duì)進(jìn)、出氫氣的流體孔8，該五對(duì)流體孔8之間設(shè)有三條呈平行波浪狀的導(dǎo)氫氣流槽9，所述的導(dǎo)流雙極板上設(shè)有一對(duì)進(jìn)出冷卻水流體孔10。
上述導(dǎo)流雙極板采用一對(duì)空氣進(jìn)出口、五對(duì)氫氣進(jìn)出口，它們分別集中在導(dǎo)流雙極板上下二端、左右二邊的設(shè)計(jì)；其一面的導(dǎo)空氣流板的導(dǎo)流槽7與另一面的導(dǎo)氫氣流板的導(dǎo)流槽9呈90°交叉排列。
實(shí)施例4如圖15所示，一種可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，包括導(dǎo)流極板本體，該導(dǎo)流極板本體為導(dǎo)流雙極板，其一面為導(dǎo)氫氣流板B，另一面為導(dǎo)空氣流板A(圖未示)；所述的導(dǎo)氫氣流板設(shè)有一對(duì)進(jìn)、出氫氣的流體孔8，其中，進(jìn)氫氣的流體孔分出四條導(dǎo)氫氣流槽9，該四條導(dǎo)氫氣流槽各分出三～四條呈平行波浪狀的支導(dǎo)氫氣流槽11，該支導(dǎo)氫氣流槽11又匯集到另一端的四條導(dǎo)氫氣流槽，該四條導(dǎo)氫氣流槽再一并進(jìn)入出氫氣的流體孔8中；所述的導(dǎo)空氣流板設(shè)有一對(duì)進(jìn)、出空氣的流體孔，其結(jié)構(gòu)與導(dǎo)氫氣流板相同。
上述導(dǎo)流雙極板利用空氣、氫氣各一個(gè)進(jìn)口，分成數(shù)條狹窄條形導(dǎo)流槽再分支成許多波浪形的支導(dǎo)流槽，最后，又匯合到狹窄條形導(dǎo)流槽并入出口設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，包括導(dǎo)流極板本體，該本體上設(shè)有可供進(jìn)出空氣、進(jìn)出氫氣、進(jìn)出冷卻水流通的流體孔，以及連接于進(jìn)、出流體孔之間的導(dǎo)流槽；其特征在于，所述的進(jìn)出空氣或進(jìn)出氫氣的流體孔為一對(duì)或多對(duì)，設(shè)置在該一對(duì)或多對(duì)進(jìn)、出流體孔之間的導(dǎo)流槽呈多條平行波浪狀或彎曲狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，其特征在于，所述的導(dǎo)流極板本體為導(dǎo)空氣流板或?qū)錃饬靼寤蛴蓪?dǎo)空氣流板與導(dǎo)氫氣流板相背組合一體的導(dǎo)流雙極板；所述的導(dǎo)空氣流板設(shè)有一對(duì)進(jìn)、出空氣的流體孔，該一對(duì)流體孔之間設(shè)有多條呈平行波浪狀的導(dǎo)空氣流槽；所述的導(dǎo)氫氣流板設(shè)有一對(duì)進(jìn)、出氫氣的流體孔，該一對(duì)流體孔之間設(shè)有多條呈平行波浪狀的導(dǎo)氫氣流槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，其特征在于，所述的導(dǎo)流極板本體為導(dǎo)空氣流板或?qū)錃饬靼寤蛴蓪?dǎo)空氣流板與導(dǎo)氫氣流板相背組合一體的導(dǎo)流雙極板；所述的導(dǎo)空氣流板設(shè)有多對(duì)進(jìn)、出空氣的流體孔，該多對(duì)流體孔之間設(shè)有多條呈平行波浪狀的導(dǎo)空氣流槽；所述的導(dǎo)氫氣流板設(shè)有多對(duì)進(jìn)、出氫氣的流體孔，該多對(duì)流體孔之間設(shè)有多條呈平行波浪狀的導(dǎo)氫氣流槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，其特征在于，所述的導(dǎo)流極板本體為導(dǎo)空氣流板或?qū)錃饬靼寤蛴蓪?dǎo)空氣流板與導(dǎo)氫氣流板相背組合一體的導(dǎo)流雙極板；所述的導(dǎo)空氣流板設(shè)有一對(duì)進(jìn)、出空氣的流體孔，其中，進(jìn)空氣的流體孔分出多條導(dǎo)空氣流槽，該多條導(dǎo)空氣流槽各分出多條呈平行波浪狀的支導(dǎo)空氣流槽，該支導(dǎo)空氣流槽又匯集到另一端的多條導(dǎo)空氣流槽，該多條導(dǎo)空氣流槽再一并進(jìn)入出空氣的流體孔中；所述的導(dǎo)氫氣流板設(shè)有一對(duì)進(jìn)、出氫氣的流體孔，其中進(jìn)氫氣的流體孔分出多條導(dǎo)氫氣流槽，該多條導(dǎo)氫氣流槽各分出多條呈平行波浪狀的支導(dǎo)氫氣流槽，該支導(dǎo)氫氣流槽又匯集到另一端的多條導(dǎo)氫氣流槽，該多條導(dǎo)氫氣流槽再一并進(jìn)入出氫氣的流體孔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，其特征在于，所述的導(dǎo)流雙極板，其一面的導(dǎo)空氣流板的導(dǎo)流槽與另一面的導(dǎo)氫氣流板的導(dǎo)流槽呈90°交叉排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，其特征在于，所述的導(dǎo)流雙極板，其一面的導(dǎo)空氣流板的導(dǎo)流槽與另一面的導(dǎo)氫氣流板的導(dǎo)流槽呈順向或逆向平行排列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可提高燃料電池運(yùn)行穩(wěn)定性的導(dǎo)流極板，包括導(dǎo)流極板本體，該本體上設(shè)有可供進(jìn)出空氣、進(jìn)出氫氣、進(jìn)出冷卻水流通的流體孔，以及連接于進(jìn)、出流體孔之間的導(dǎo)流槽；所述的進(jìn)出空氣或進(jìn)出氫氣的流體孔為一對(duì)或多對(duì)，設(shè)置在該一對(duì)或多對(duì)進(jìn)、出流體孔之間的導(dǎo)流槽呈多條平行波浪狀或彎曲狀。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可增大有效面積、防止導(dǎo)流槽堵塞，從而可提高燃料電池的運(yùn)行穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H01M8/02GK1508898SQ0215509
公開(kāi)日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者胡里清, 李拯, 夏建偉 申請(qǐng)人:上海神力科技有限公司