專利名稱：燃料電池的雙極板及其燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及燃料電池，特別涉及燃料電池的雙極板及其燃料電池。
背景技術(shù)：
引證專利號(hào) 美國(guó)專利文件，專利號(hào) 6358642 7081310
6699614 6706436 7029784 7067216
7087337 7115336 7147677 7169502
7175931 7195836 7229564 7241474 7252218
7258263 7261124 7285353 7306875 7402358
7459227 7468216
燃料電池被認(rèn)為是一種有多項(xiàng)用途的新型動(dòng)力源及能源轉(zhuǎn)換器。有相當(dāng)多不同種 類的燃料電池，其中之一被稱為質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。PEMFC被主要設(shè)計(jì)成一堆雙 極板和夾在雙極板中間的膜電極組件(MEA)，雙極板上有各種類型的流場(chǎng)以輸送反應(yīng)流體 到MEA上的反應(yīng)界面，并且排出在PEMFC里通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的多余熱量和水。多年的實(shí) 踐表明，雙極板的設(shè)計(jì)存在著許多缺陷，比如對(duì)反應(yīng)物的分配效率、熱量及水的管理等。雖 然經(jīng)過(guò)多年的努力，但這些問(wèn)題依然是優(yōu)化燃料電池的性能及壽命的主要障礙。 如何有效提供足夠的反應(yīng)流體到反應(yīng)界面的每一部分，以及如何有效地去除在燃 料電池里電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量和水同時(shí)，能很好地維持電池溫度及膜片濕度是每位燃料 電池板的設(shè)計(jì)者都銘記于心的設(shè)計(jì)要求。因此，有必要去改進(jìn)燃料電池極板的設(shè)計(jì)并優(yōu)化 燃料電池的性能和壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種改進(jìn)的燃料電池的雙極板及其燃料電池，以優(yōu) 化燃料電池的性能，提高燃料電池的壽命。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種燃料電池的雙極板，包括具有至少一個(gè)作用面的基板；所述作用面上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流塊；每個(gè)所述導(dǎo)流塊為具有一定高度，且具有前曲面、后曲面、側(cè)面和頂面，所述前曲 面朝向反應(yīng)流的逆向，所述后曲面朝向反應(yīng)流的同向；所述多個(gè)導(dǎo)流塊以重復(fù)和交錯(cuò)的方式排列成多排，相鄰兩排都保持一定的距離， 并且每排中相鄰兩個(gè)導(dǎo)流塊之間留有間隙。進(jìn)一步地，所述前曲面為一個(gè)凹面，所述后曲面為一個(gè)凸面，所述頂面為平面。進(jìn)一步地，所述多排中的每個(gè)導(dǎo)流塊具有一中線，該中線與位于前一排的兩個(gè)相 鄰導(dǎo)流塊之間間隙的中線對(duì)齊并且與位于后一排的兩個(gè)相鄰導(dǎo)流塊之間間隙的中線對(duì)齊。[0020]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流塊的長(zhǎng)度方向橫向于反應(yīng)流的運(yùn)動(dòng)方向，所述間隙與反應(yīng)流 的方向橫向一致。進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流塊的前曲面具有第一終點(diǎn)、第二終點(diǎn)和半徑rl ；所述后曲面 具有第三終點(diǎn)、第四終點(diǎn)和半徑R1，所述前曲面及后曲面具有同樣的中心角度θ。進(jìn)一步地，相鄰的第一導(dǎo)流塊、第二導(dǎo)流塊、第三導(dǎo)流塊的排列方式為從第一導(dǎo) 流塊后曲面的第三終點(diǎn)、第四終點(diǎn)畫兩條與后曲面相切的線，兩切線的在交點(diǎn)相交后延伸 后分別相切于后一排相鄰的第二導(dǎo)流塊和第三導(dǎo)流塊的兩個(gè)前曲面的第一終點(diǎn)和第二終 點(diǎn)，所述交點(diǎn)接近于第一導(dǎo)流塊后曲面的中點(diǎn)，所述交點(diǎn)和中點(diǎn)在相鄰第二導(dǎo)流塊和第三 導(dǎo)流塊之間的間隙的中線上。進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流塊的凹面反射反應(yīng)流的角度大于或等于90°小于180°。進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流塊的凸面反射反應(yīng)流的角度大于或等于90°小于180°。進(jìn)一步地，所述后曲面由多于一個(gè)的凹面組成的凸面。進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流塊的前曲面由多于一個(gè)的凹面組成的凹面，所述后曲面由多 于一個(gè)的凹面組成的凸面。進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流塊的前曲面為由兩個(gè)凹面組成的凹面，所述后曲面為由兩個(gè) 凹面組成的凸面。本實(shí)用新型還提供一種燃料電池，包括雙極板和透氣層所述雙極板采用上述雙極板；所述極板的基板的作用面壓設(shè)于透氣層上形成一邊界元素；所述極板的導(dǎo)流塊的頂面壓設(shè)于所述的邊界元素；一組流道，形成于所述極板的導(dǎo)流塊之間以及所述極板的基板和所述邊界元素之 間的空間。本實(shí)用新型提供的燃料電池極板及其燃料電池，在流道中可能存在停留水滴的水 袋區(qū)域，但是在如此被嚴(yán)重干擾的流道中，這些水袋區(qū)域被極大地限制在小范圍內(nèi)，不大可 能發(fā)生因水流過(guò)剩而造成的淤塞現(xiàn)象，并且這些小范圍的水袋區(qū)域則極有可能成為加濕 源。因此，與現(xiàn)有的使用光滑和多半層流方式或長(zhǎng)線流道或大幅增加速度和壓力等的傳統(tǒng) 設(shè)計(jì)不同的是，本實(shí)用新型大幅改善了燃料電池的流場(chǎng)設(shè)計(jì)，即通過(guò)呈現(xiàn)的反應(yīng)流通道，其 中的反應(yīng)流在持續(xù)受到干擾的環(huán)境里被反射、分流、收縮及擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)流的分布、熱量 與水的管理被充分優(yōu)化。以下提供詳細(xì)的描述以表明本實(shí)用新型的更多運(yùn)用范圍。應(yīng)當(dāng)理解的是，以下詳 細(xì)的模范圖紙和描述，同時(shí)表明了本實(shí)用新型的一些優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案，旨在描述本實(shí)用新 型的目的，不是對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。

圖1是燃料電池雙極板的立體示意圖，一組帶箭頭的假想線表示在流道結(jié)構(gòu)中的 反應(yīng)流的通道及方向，實(shí)用新型特征之一的流道結(jié)構(gòu)具有若干排的導(dǎo)流塊；圖2是圖1的平面圖，在圖的右側(cè)(入口)和左側(cè)(出口)具有更多帶箭頭的假 想線，以描述通過(guò)流道的反應(yīng)流的方向及通道；圖3為本實(shí)用新型的燃料電池雙極板結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的示意圖；[0038]圖4為本實(shí)用新型中一小組導(dǎo)流塊的結(jié)構(gòu)屬性及導(dǎo)流塊之間的關(guān)聯(lián)示意圖；圖5為本實(shí)用新型的導(dǎo)流塊透視圖；圖6為本實(shí)用新型的一種導(dǎo)流塊的結(jié)構(gòu)屬性的設(shè)計(jì)方案示意圖；圖7為本實(shí)用新型的另一種導(dǎo)流塊的結(jié)構(gòu)屬性的設(shè)計(jì)方案示意圖；圖8為本實(shí)用新型雙極板燃料電池的截面示意圖；圖9為由導(dǎo)流塊所形成的多條通道的部分示意圖，以描述反應(yīng)流方式收縮、擴(kuò) 展、反射及分流，包括兩次流向變化等于或大于90°角，如帶箭頭的假想線所示；圖10本實(shí)用新型的燃料電池中部分的流道及透氣層的斷面示意圖，圖中反應(yīng)流 穿過(guò)流道，碰上前方的導(dǎo)流塊，被迫改變流向。根據(jù)本實(shí)用新型，其中一個(gè)方向的變化是面 向透氣層的，如三條帶箭頭的虛線所示。圖11為本實(shí)用新型中液態(tài)水滴在流道中可能形成、積聚及駐留的局部區(qū)域或位 置示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖1所示，一種燃料電池的雙極板1，包括具有至少一個(gè)作用面的基板2 ；所述作用面上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流塊3，每個(gè)所述導(dǎo)流塊3為具有一定高度，且具有前曲面、后曲面、側(cè)面和頂面，所述前 曲面朝向反應(yīng)流的逆向，所述后曲面朝向反應(yīng)流的同向；所述多個(gè)導(dǎo)流塊3以重復(fù)和交錯(cuò)的方式排列成多排，相鄰兩排都保持一定的距 離，并且每排中相鄰兩個(gè)導(dǎo)流塊3之間留有間隙。通過(guò)基板2作用面上的導(dǎo)流塊3構(gòu)成的分流及反射反應(yīng)流的流道，反應(yīng)流在流道 中不斷地被收縮、擴(kuò)展，并分成不止一條流體，以大于或等于90° (最大不可能超過(guò)180° ) 的流向反射，并且被保持在持續(xù)的干擾狀態(tài)下，改進(jìn)了反應(yīng)流的分布、擴(kuò)展及水的管理。以 下對(duì)于優(yōu)選的具有代表性的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但該實(shí)施例并非用于限制本實(shí)用新型的應(yīng)用 或保護(hù)范圍。如圖1和圖2為燃料電池雙極板1與多個(gè)反應(yīng)流(即富含氫的燃料或者空氣)流 道的立體圖和平面圖。反應(yīng)流從流道右邊流向左邊，圖中顯示了反應(yīng)流的主要流向，并且反 應(yīng)流的流道及方向用帶箭頭的假想線來(lái)表示。反應(yīng)流的流道在具有多個(gè)導(dǎo)流塊3的基板2 上形成。如圖3所示，導(dǎo)流塊3分組排列成多排，標(biāo)為排Rl、R2、R3、R4、…、Rn,并且每排 包含了多個(gè)導(dǎo)流塊，如導(dǎo)流塊6和導(dǎo)流塊7排列在一排中，并且導(dǎo)流塊8、導(dǎo)流塊9、導(dǎo)流塊 10排在另一排中，所述導(dǎo)流塊的長(zhǎng)度方向橫向于反應(yīng)流的運(yùn)動(dòng)方向，并且每排中相鄰兩個(gè) 導(dǎo)流塊之間的間隙G作為部分流道。所有排都以交錯(cuò)的方式排列，除了圖3中先遇到即將 來(lái)臨的反應(yīng)流的被標(biāo)為Rl的排外，接下來(lái)的每一排使它的導(dǎo)流塊以距離S排在前一排的后 方并與一個(gè)橫向補(bǔ)丁 D交錯(cuò)，這樣使得所有接下來(lái)的排中的導(dǎo)流塊以面向前一排的間隙排 列，同時(shí)排中兩個(gè)相鄰導(dǎo)流塊之間的間隙面向前排導(dǎo)流塊的背面，例如，導(dǎo)流塊8面向?qū)Я?塊6和導(dǎo)流塊7之間的間隙，且導(dǎo)流塊8和9之間的間隙面向?qū)Я鲏K6的背面。換言之，在所有排中的導(dǎo)流塊3最終都以橫向?qū)χ饕飨虻奈恢?，以反射即將?lái)臨的流體并迫使它 們分成不止一條反應(yīng)流并改變局部的流向。圖1、圖2和圖3還描述了位于板上的導(dǎo)流塊3優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)屬性，導(dǎo)流塊3 以月牙狀形成，所述前曲面為一個(gè)凹面，所述后曲面為一個(gè)凸面，所述頂面為平面，所述后 曲面面向即將來(lái)臨的反應(yīng)流。除了第一行的導(dǎo)流塊和間隙面向即將來(lái)臨的反應(yīng)流，在結(jié)構(gòu) 上，其它的導(dǎo)流塊的凹面面向位于前排中的間隙，并且在每排相鄰的導(dǎo)流塊之間的間隙面 向前方導(dǎo)流塊的凸面。例如，導(dǎo)流塊8的凹面面向?qū)Я鲏K6和導(dǎo)流塊7之間的間隙12，且導(dǎo) 流塊8和導(dǎo)流塊9之間的間隙面向?qū)Я鲏K6的凸面；導(dǎo)流塊6、7、8以此種方式設(shè)置，較寬的 空間11接在收緊的間隙12后。其中，所述多排中的每個(gè)導(dǎo)流塊具有一中線，該中線與位于前一排的兩個(gè)相鄰導(dǎo) 流塊之間間隙的中線對(duì)齊并且與位于后一排的兩個(gè)相鄰導(dǎo)流塊之間間隙的中線對(duì)齊。圖4、 圖5顯示了多個(gè)導(dǎo)流塊實(shí)施例更多細(xì)節(jié)的放大圖。每一個(gè)導(dǎo)流塊，無(wú)論導(dǎo)流塊13、導(dǎo)流塊 14、導(dǎo)流塊15或其它所有的導(dǎo)流塊，都具有高度H、寬度W、厚度T，并且優(yōu)選地，W與T的比 率或W T為3 1。另外，導(dǎo)流塊有頂面沈、前曲面M、后曲面25和側(cè)面27，其中前曲面 具有第一終點(diǎn)17、第二終點(diǎn)20和半徑rl ；后曲面25具有第三終點(diǎn)21、第四終點(diǎn)22和半徑 R1。前曲面對(duì)及后曲面25在中點(diǎn)19面向同樣的中心角度θ，這樣一個(gè)月牙狀的導(dǎo)流塊優(yōu) 選的方式是具有一個(gè)面向并對(duì)齊前一排兩相鄰導(dǎo)流塊之間的間隙的凹面及一個(gè)面向并對(duì) 齊后一排兩相鄰導(dǎo)流塊之間的間隙的凸面。圖4中三個(gè)相鄰的導(dǎo)流塊13、導(dǎo)流塊14及導(dǎo)流塊15以如此方式排列從導(dǎo)流塊 13后曲面的第三終點(diǎn)21、第四終點(diǎn)22畫兩條與后曲面相切的線，如圖4中兩條交叉的虛線 所示，兩切線在點(diǎn)23相交，然后延伸兩條切線，該兩切線分別相切于后一排相鄰的導(dǎo)流塊 14和導(dǎo)流塊15的兩個(gè)前曲面的第一終點(diǎn)16和第二終點(diǎn)17。然后通過(guò)調(diào)整導(dǎo)流塊的形狀， 盡可能地使點(diǎn)23足夠接近于導(dǎo)流塊13后曲面的中點(diǎn)18，并且使交點(diǎn)23和中點(diǎn)18在相鄰 導(dǎo)流塊14和導(dǎo)流塊15之間的間隙中線上排列。本實(shí)用新型具有不止一個(gè)的實(shí)施例。另有兩個(gè)導(dǎo)流塊的優(yōu)選實(shí)施例如圖6、圖7所示。圖4中導(dǎo)流塊的單獨(dú)的后曲面25被圖6中的兩個(gè)凹面29、31及鄰接兩個(gè)凹面29、 31的輪廓30、輪廓32替代。在前曲面觀上被反射及分流的反應(yīng)流被導(dǎo)向至凹面四和凹 面31，導(dǎo)向至凹面四的反應(yīng)流被凹面四及輪廓30、輪廓32引導(dǎo)至后一排的間隙，同樣的 情形在凹面31上發(fā)生。其中，輪廓30、輪廓32指導(dǎo)流塊對(duì)應(yīng)曲面之間的過(guò)渡。如圖7所示，另一個(gè)導(dǎo)流塊實(shí)施例的形狀是從圖6所示的實(shí)施例進(jìn)一步發(fā)展而來(lái) 的，圖4中導(dǎo)流塊的單獨(dú)的前曲面M被兩個(gè)凹面34、35及輪廓36替代。反應(yīng)流在前曲面 24上被兩個(gè)凹面34、35及輪廓36反射、分流。實(shí)施例二如圖8所示，燃料電池裝置實(shí)施例是由基板39、46，在基板上建造導(dǎo)流塊38、47，透 氣層40、44，催化劑層41、43及膜42構(gòu)成。導(dǎo)流塊的頂面沈，如圖4中所示，在雙極板1上 如圖1所示，被壓在透氣層40、44上，以至于若干氣流通道37、45在雙極板及透氣面之間形 成。富含氫的燃料和空氣反應(yīng)流，被注入到通道31、45，通過(guò)透氣層40、44擴(kuò)展，然后到達(dá)在 膜42上的催化劑層41、43。一側(cè)具有導(dǎo)流塊且另一側(cè)為扁平面的基板39通常稱為正極。一側(cè)具有導(dǎo)流塊且另一側(cè)上具有冷卻劑通道的基板46通常稱為負(fù)極，也稱為分離板，最好 與相同材料的所有導(dǎo)流塊建在一起。如圖9所示，通過(guò)在一排里介于導(dǎo)流塊49、52、5354之間的若干間隙，迫使反應(yīng)流 通過(guò)及收縮，然后，在介于兩排之間的空間55中擴(kuò)展。由于導(dǎo)流塊被橫向設(shè)于正對(duì)反應(yīng)流 的主要流向，反應(yīng)流被下一排的導(dǎo)流塊56、57、58完全反射。被反射的反應(yīng)流通過(guò)位于導(dǎo)流 塊49、52之間的間隙，被迫沿著月牙狀導(dǎo)流塊56的凹面上的中心點(diǎn)59分成至少兩條流體。 如圖9中帶箭頭的假想線所示，當(dāng)反應(yīng)流被噴濺到導(dǎo)流塊56、57及58上時(shí)，被反射至遠(yuǎn)離 主流方向且大于或等于90°小于180°的角的流向，使分流的反應(yīng)流被月牙形導(dǎo)流塊引導(dǎo) 向后及兩側(cè)來(lái)回移動(dòng)。因此，被分割的反應(yīng)流的一部分，從導(dǎo)流塊56的前曲面被反射，然后 轉(zhuǎn)向右上方向，將遇到一條從導(dǎo)流塊58反射來(lái)的右下方向的反應(yīng)流，然后在導(dǎo)流塊49的背 面轉(zhuǎn)向左或是位于導(dǎo)流塊49后曲面的中心點(diǎn)50前方的空間里。同樣的反應(yīng)流狀態(tài)也在流 道的其它地方形成，比如在其它部分如導(dǎo)流塊51背面中心點(diǎn)50的前方。兩條相交的反應(yīng) 流合并到一起然后被導(dǎo)流塊49的后曲面迫使再次改變它們的流向，其中角β也大于或等 于90°小于180°，回到主流向，使反射并合并的反應(yīng)流通過(guò)下一排中導(dǎo)流塊56、57及58 之間的間隙時(shí)再次收縮。由此可見，本實(shí)用新型燃料電池的雙極板上構(gòu)建的流道帶領(lǐng)反應(yīng) 流經(jīng)歷以上在整個(gè)流程，反應(yīng)流在不斷干擾的環(huán)境下被收縮、擴(kuò)展、反射及分流，并被很好 的分布到整個(gè)流道空間內(nèi)。如圖10所示，在流道62中的反應(yīng)流經(jīng)常撞擊在基板64上的導(dǎo)流塊60的月牙狀 前表面61，使反應(yīng)流被迫尋找所有其它可能的向前流動(dòng)的通路。除了之前提到的分成至少 兩條反應(yīng)流，由于局部的流體壓力和速度的變化，流體還壓在透氣層63上以找出向前移動(dòng) 的通路。因此，這種流動(dòng)趨向真正是在改善在透氣層63里的微型流體模式及擴(kuò)散過(guò)程。如 圖10中若干箭頭及一條虛線所示，通過(guò)反射在流道的所有方向中的反應(yīng)流，本實(shí)用新型中 的雙極板可以改善反應(yīng)流分布到導(dǎo)流塊60的著陸區(qū)域65 (介于兩條垂直虛線之間)，即靠 著透氣層63的導(dǎo)流塊60的頂面66的下方。本實(shí)用新型中的雙極板可改善水的管理，使水滴局部化并且限制水滴的大小，而 不是從通道中排出所有的水。如圖11所示，虛線67、68、69、70所圈的區(qū)域?yàn)橐簯B(tài)水滴可能 聚集并停留于此。雙極板的這種留出一些為水滴停留的局部區(qū)域設(shè)計(jì)方式，可補(bǔ)充反應(yīng)流 或模的對(duì)濕度的需求。本實(shí)用新型的目的是具有這樣停留在局部區(qū)域的水袋，它伴隨著若 干流道中的狹窄的間隙71及流道72的較高流速的反應(yīng)流，以防止水滴變成可能會(huì)阻塞流 道的一大塊，或者在任何沖洗方法被合使用之前延遲水滴過(guò)快的擴(kuò)張速度。因?yàn)楸緦?shí)用新 型中的若干流道提供了若干這種形狀的通路使可能的水袋被有效地區(qū)域化，所以本實(shí)用新 型設(shè)計(jì)的多流道的雙極板可容許在某一部分流道區(qū)域被水塊阻塞較長(zhǎng)時(shí)間的情況下，該部 分區(qū)域不會(huì)有嚴(yán)重的性能損失。以上所述的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在于使本領(lǐng) 域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，不能僅以本實(shí)施例來(lái)限定本實(shí)用 新型的專利范圍，即凡依本實(shí)用新型所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本實(shí)用 新型的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.燃料電池的雙極板，其特征在于包括 具有至少一個(gè)作用面的基板；所述作用面上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流塊；每個(gè)所述導(dǎo)流塊為具有一定高度，且具有前曲面、后曲面、側(cè)面和頂面，所述前曲面朝 向反應(yīng)流的逆向，所述后曲面朝向反應(yīng)流的同向；所述多個(gè)導(dǎo)流塊以重復(fù)和交錯(cuò)的方式排列成多排，相鄰兩排都保持一定的距離，并且 每排中相鄰兩個(gè)導(dǎo)流塊之間留有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池的雙極板，其特征在于 所述前曲面為一個(gè)凹面，所述后曲面為一個(gè)凸面，所述頂面為平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池的雙極板，其特征在于所述多排中的每個(gè)導(dǎo)流塊具有一中線，該中線與位于前一排的兩個(gè)相鄰導(dǎo)流塊之間間 隙的中線對(duì)齊并且與位于后一排的兩個(gè)相鄰導(dǎo)流塊之間間隙的中線對(duì)齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池的雙極板，其特征在于所述導(dǎo)流塊的長(zhǎng)度方向橫向于反應(yīng)流的運(yùn)動(dòng)方向，所述間隙與反應(yīng)流的方向橫向一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池的雙極板，其特征在于所述導(dǎo)流塊的前曲面具有第一終點(diǎn)、第二終點(diǎn)和半徑rl ；所述后曲面具有第三終點(diǎn)、 第四終點(diǎn)和半徑R1，所述前曲面及后曲面具有同樣的中心角度θ。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池的雙極板，其特征在于相鄰的第一導(dǎo)流塊、第二導(dǎo)流塊、第三導(dǎo)流塊的排列方式為從第一導(dǎo)流塊后曲面的第 三終點(diǎn)、第四終點(diǎn)畫兩條與后曲面相切的線，兩切線的在交點(diǎn)相交后延伸后分別相切于后 一排相鄰的第二導(dǎo)流塊和第三導(dǎo)流塊的兩個(gè)前曲面的第一終點(diǎn)和第二終點(diǎn)，所述交點(diǎn)接近 于第一導(dǎo)流塊后曲面的中點(diǎn)，所述交點(diǎn)和中點(diǎn)在相鄰第二導(dǎo)流塊和第三導(dǎo)流塊之間的間隙 的中線上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池的雙極板，其特征在于 所述導(dǎo)流塊的凹面反射反應(yīng)流的角度大于或等于90°小于180°。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池的雙極板，其特征在于 所述導(dǎo)流塊的凸面反射反應(yīng)流的角度大于或等于90°小于180°。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池的雙極板，其特征在于 所述后曲面由多于一個(gè)的凹面組成的凸面。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池的雙極板，其特征在于所述導(dǎo)流塊的前曲面由多于一個(gè)的凹面組成的凹面，所述后曲面由多于一個(gè)的凹面組 成的凸面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃料電池的雙極板，其特征在于所述導(dǎo)流塊的前曲面為由兩個(gè)凹面組成的凹面，所述后曲面為由兩個(gè)凹面組成的凸
12. 一種燃料電池，包括極板和透氣層，其特征在于 所述極板為權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的雙極板； 所述極板的基板的作用面壓設(shè)于透氣層上形成一邊界元素；所述極板的導(dǎo)流塊的頂面壓設(shè)于所述的邊界元素；一組流道，形成于所述極板的導(dǎo)流塊之間以及所述極板的基板和所述邊界元素之間的 空間。
專利摘要燃料電池的雙極板及其燃料電池，所述雙極板包括具有至少一個(gè)作用面的基板；所述作用面上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流塊；每個(gè)所述導(dǎo)流塊為具有一定高度，且具有前曲面、后曲面、側(cè)面和頂面，所述前曲面朝向反應(yīng)流的逆向，所述后曲面朝向反應(yīng)流的同向；所述多個(gè)導(dǎo)流塊以重復(fù)和交錯(cuò)的方式排列成多排，相鄰兩排都保持一定的距離，并且每排中相鄰兩個(gè)導(dǎo)流塊之間留有間隙。進(jìn)一步地，所述前曲面為一個(gè)凹面，所述后曲面為一個(gè)凸面。本實(shí)用新型提供的燃料電池極板及其燃料電池，使反應(yīng)流體反射、收縮、擴(kuò)展、分流成多條流體，改進(jìn)了反應(yīng)流的分布、擴(kuò)散及水的管理。
文檔編號(hào)H01M4/86GK201845825SQ20102028196
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者秦川, 高勇 申請(qǐng)人:上海恒勁動(dòng)力科技有限公司