申请/专利权人：山东派蒙机电技术有限公司

申请日：2018-09-29

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN109244503B

主分类号：H01M8/0263

分类号：H01M8/0263

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.02.19#实质审查的生效;2019.01.18#公开

摘要：一种质子交换膜燃料电池阳极流道，用于解决现有技术质子交换膜燃料电池中氢气扩散不均匀的问题。它包括底板、第一隔板和第二隔板，所述底板为“[”形结构，在底板的内侧设有自左向右依次设置的多层第一隔板，在第一隔板上设有多个空气入口，在每相邻的两层第一隔板之间设有第二隔板，在最右侧的第二隔板上设有多个空气出口，在除最右侧第二隔板之外的其它第二隔板上设有多个通道口，且空气入口与通道口上下错开。该阳极流道能够获得更大的气体流通面积，让气体更充分的经过扩散层到达活性区域。

主权项：1.一种质子交换膜燃料电池阳极流道，其特征是，它包括底板、第一隔板和第二隔板，所述底板为“[”形结构，所述底板的上、下两端为端板，在底板的内侧设有自左向右依次设置的多层第一隔板，在第一隔板上设有多个空气入口，所述第一隔板包括四个共线设置的第一挡板，且每相邻的两个第一挡板之间形成空气入口；其中最上方和最下方的第一挡板与端板接触并固定连接；在每相邻的两层第一隔板之间设有第二隔板，在最右侧的第二隔板上设有多个空气出口，在除最右侧第二隔板之外的其它第二隔板上设有多个通道口，且空气入口与通道口上下错开。

全文数据：一种质子交换膜燃料电池阳极流道技术领域本发明涉及质子交换膜燃料电池技术领域，具体地说是一种质子交换膜燃料电池阳极流道。背景技术在质子交换膜燃料电池中，氢气的供给是反应的第一步，因此，合理的流道设计能够使质子交换膜燃料电池的阳极在进氢气时能够得到较适宜的进气速度，进而能够让其更充分、更均匀的在扩散层进行扩散，从而到达催化剂层时能够更好的进行反应，达到最佳的供氢效果，改善燃料电池的性能。现有技术中的质子交换膜燃料电池阳极存在以下不足：1直流道进氢速度过快导致氢气在扩散层扩散不充分；2蛇形流道在弯道处气阻较大导致进气速度急剧下降；3网格流道在进气时扩散层的气体分布不均匀。发明内容本发明的目的在于提供一种质子交换膜燃料电池阳极流道，用于解决现有技术质子交换膜燃料电池中氢气扩散不均匀的问题。本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种质子交换膜燃料电池阳极流道，其特征是，它包括底板、第一隔板和第二隔板，所述底板为“[”形结构，在底板的内侧设有自左向右依次设置的多层第一隔板，在第一隔板上设有多个空气入口，在每相邻的两层第一隔板之间设有第二隔板，在最右侧的第二隔板上设有多个空气出口，在除最右侧第二隔板之外的其它第二隔板上设有多个通道口，且空气入口与通道口上下错开。进一步地，所述第一隔板包括多个共线设置的第一挡板，且每相邻的两个第一挡板之间形成空气入口。进一步地，所述第二隔板包括共线设置的多个第二挡板，且每相邻的两个第二挡板之间形成通道口。进一步地，所述底板的上、下两端为端板，所述第一挡板为四个，其中最上方和最下方的第一挡板与端板接触并固定连接。进一步地，最上方和最下方的第一挡板长度为5mm，中间的两个第一挡板长度为8mm。进一步地，每相邻的两个第一挡板之间的间距为2mm。进一步地，第二挡板为三个，第二挡板与端板之间以及每相邻的两个第二挡板之间形成通道口。进一步地，第一挡板与第二挡板之间的水平距离为4mm。本发明的有益效果是：本发明提供的一种质子交换膜燃料电池阳极流道，在直流道的结构上进行改进，通过在直流道的内部增设交错设置的第一、第二挡板的方法，使气体在进入阳极流道时能够因交错设置的第一、第二挡板的作用而获得减速效果，使气体在流道内的流速以及在GDL中的扩散速度降低，克服了直流道气体扩散速度过快的问题。本发明设计上下对称的交错挡板结构流道，能够使气体分布更加均匀，克服了网格形流道气体分布不均匀的问题。本发明在每层第一隔板之间或每层第二隔板之间设置3至4个通道口，能够使气体顺利通过每一列第一、第二隔板，克服蛇形流道弯道处气体阻力较大的问题。本发明能够获得更大的气体流通面积，让气体更充分的经过扩散层到达活性区域。附图说明图1为本发明的三维示意图；图2为本发明的平面示意图；图3为气体流动示意图；图中：1底板，2第一挡板，3第二挡板，4气体入口，5通道口，6内部气体通道，7气体出口，8端板。具体实施方式如图1至图2所示，本发明主要包括底板1、第一挡板2和第二挡板3，下面结合附图对本发明进行详细描述。如图1、图2所示，底板1为“[”形的板状结构，底板的上下两端为端板8，在两个端板之间设有左右设置的多层第一隔板，每层第一隔板包括自上而下依次设置的多个第一挡板2，第一挡板共线设置，其中最上方和最下方的两个第一挡板与端板固定连接，且每相邻的两个第一挡板之间形成气体入口4，多个气体入口的宽度均相等。气体入口的获得除了通过间隔设置第一挡板之外，还可以通过在一整块第一隔板上挖孔的方式获得。在每相邻的两层第一隔板之间设有第二隔板，第二隔板包括自上而下依次设置的多个第二挡板3，第二隔板中第二挡板的数量与第一隔板中的气体入口的数量相同，且第二挡板与第一隔板中的气体入口一一对应，即经气体入口进入的气体首先被第二挡板挡住，然后上下移动。除最右侧的一层第二隔板外，第二隔板中每相邻的两个第二挡板之间、以及第二挡板与端板之间形成通道口5，最右侧的第二隔板中，每相邻的两个第二挡板之间以及第二挡板与端板之间则形成气体出口7。第一隔板与第二隔板之间形成内部气体通道6。这样，气体首先经气体入口进入内部气体通道内，然后经通道口进入相邻的另一个内部气体通道内。第二隔板上通道口或气体出口的获得，除了通过间隔设置第二挡板得到外，还可以在一整块第二隔板上通过挖孔的方式得到。如图3所示，气体从左侧经气体入口进入第一层第一隔板与第一层第二隔板之间围成的内部气体通道中，然后经通道口进入到相邻的另一个内部气体通道中，随后气体依次经通道口、内部气体通道自左向右移动，最后经气体出口移出。第一隔板中的第一挡板的数量可以为四个，此时最上方和最下方的第一挡板长度为5mm，中间的两个第一挡板的长度为8mm，每相邻的两个第二挡板之间的间距为2mm。第二隔板中的第二挡板的数量则为三个，第二挡板长度为8mm，每相邻的两个第二挡板之间的间距以及第二挡板与端板之间的距离相等且为2mm。出于整体结构强度及加工的考虑，第一隔板与第二隔板之间的水平距离为4mm。本发明是在直流道的结构上进行改进，通过在直流道的内部增设交错设置的第一、第二挡板的方法，使气体在进入阳极流道时能够因交错设置的第一、第二挡板的作用而获得减速效果，使气体在流道内的流速以及在GDL中的扩散速度降低，克服了直流道气体扩散速度过快的问题。本发明设计上下对称的交错挡板结构流道，能够使气体分布更加均匀，克服了网格形流道气体分布不均匀的问题。本发明在每层第一隔板之间或每层第二隔板之间设置3至4个通道口，能够使气体顺利通过每一列第一、第二隔板，克服蛇形流道弯道处气体阻力较大的问题。本发明能够获得更大的气体流通面积，让气体更充分的经过扩散层到达活性区域。

权利要求：1.一种质子交换膜燃料电池阳极流道，其特征是，它包括底板、第一隔板和第二隔板，所述底板为“[”形结构，在底板的内侧设有自左向右依次设置的多层第一隔板，在第一隔板上设有多个空气入口，在每相邻的两层第一隔板之间设有第二隔板，在最右侧的第二隔板上设有多个空气出口，在除最右侧第二隔板之外的其它第二隔板上设有多个通道口，且空气入口与通道口上下错开。2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池阳极流道，其特征是，所述第一隔板包括多个共线设置的第一挡板，且每相邻的两个第一挡板之间形成空气入口。3.根据权利要求2所述的一种质子交换膜燃料电池阳极流道，其特征是，第二隔板包括共线设置的多个第二挡板，且每相邻的两个第二挡板之间形成通道口。4.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池阳极流道，其特征是，所述底板的上、下两端为端板，所述第一挡板为四个，其中最上方和最下方的第一挡板与端板接触并固定连接。5.根据权利要求4所述的一种质子交换膜燃料电池阳极流道，其特征是，最上方和最下方的第一挡板长度为5mm，中间的两个第一挡板长度为8mm。6.根据权利要求5所述的一种质子交换膜燃料电池阳极流道，其特征是，每相邻的两个第一挡板之间的间距为2mm。7.根据权利要求3所述的一种质子交换膜燃料电池阳极流道，其特征是，第二挡板为三个，第二挡板与端板之间以及每相邻的两个第二挡板之间形成通道口。8.根据权利要求3所述的一种质子交换膜燃料电池阳极流道，其特征是，第一挡板与第二挡板之间的水平距离为4mm。

百度查询： 山东派蒙机电技术有限公司 一种质子交换膜燃料电池阳极流道

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