[实用新型]一种质子交换膜燃料电池双极板分配头

说明书

技术领域

本实用新型涉及质子交换膜燃料电池技术领域，具体涉及一种质子交换膜燃料电池双极板分配头。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)以其高效率、高比能量、低污染等优点被认为是一种适合人类发展和环境要求的理想电源。其中，双极板是PEMFC的重要部件，其两面都有加工出的流道，起着分布反应气、收集电流、机械支撑、水热管理以及分隔阴阳两极反应气的作用。设计合理的双极板结构，可以提高流道内反应气分布的均匀性，使膜电极各处均能获得充足的反应气，并且使产生的废热及时排出，保证燃料电池具有较好的性能和稳定性。

在现有的技术中，一般通过在双极板分配头内添加不同结构、不同布局的导流构件，改变反应气的流动方向，使进入各个流道内的反应气分布更加均匀。另外，随着计算机技术的发展，CFD技术也越来越多地应用到燃料电池中，通过流场分析来指导燃料电池双极板结构的设计与优化。

专利CN102013500A公开了一种质子交换膜燃料电池气体流场，其分配流场段的底面上设有均匀分布的椭圆形分配头，改善了反应气体的传质过程。但是，由于气体进口尺寸比较小，远离气体进口处的流道内气体分布的比较少，双极板上各流道内气体的均布性难以得到保证。

实用新型内容

本实用新型提供一种质子交换膜燃料电池双极板分配头，该质子交换膜燃料电池双极板分配头提高质子交换膜燃料电池各流道内气流分布均匀性。

本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本技术方案提供一种质子交换膜燃料电池双极板分配头，包括进气口和导流区，所述导流区的一端与所述进气口连接，所述导流区的另一端与双极板的流道连接，所述导流区包括多条导流条，所述导流条呈“Z”字形排列，所述进气口的进气方向与所述流道延伸方向一致。

其进一步技术方案为，所述导流条包括第一导流条、第二导流条及第三导流条，所述第一导流条、第二导流条及第三导流条从靠近所述进气口的位置从近到远依次排布，所述第一导流条与所述进气口进气方向的夹角为第一夹角，所述第二导流条与所述进气口进气方向的夹角为第二夹角，所述第二夹角小于所述第一夹角，所述第三导流条与所述进气口进气方向垂直。

其进一步技术方案为，所述第一导流条包括多个第一导流凸起，所述第二导流条包括多个第二导流凸起，所述第三导流条包括多个第三导流凸起。

其进一步技术方案为，所述第一导流凸起、所述第二导流凸起及所述第三导流凸起均为长方体、长条形梯形体及长条形圆柱体中的一种。

其进一步技术方案为，所述第一导流凸起的高度为0.05～0.1mm，长度为0.8～1mm；所述第二导流凸起的高度为0.05～0.1mm，长度为1～1.2mm；所述第三导流凸起的高度为0.05～0.1mm，长度为1～1.2mm。

其进一步技术方案为，所述第一导流条上相邻两个第一导流凸起之间的距离随距离所述进气口从近到远逐渐增大；所述第二导流条上相邻两个所述第二导流凸起之间的距离随距离所述进气口从近到远逐渐增大；所述第三导流条上相邻两个所述第三导流凸起之间的距离随距离所述进气口从近到远逐渐增大。

其进一步技术方案为，所述流道相互平行，为直线型或波浪形。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果：

本技术方案中，通过在质子交换膜燃料电池双极板分配头内嵌呈“Z”字形排列的导流条，提高了质子交换膜燃料电池各沟道内气流分布均匀性，有利于提高质子交换膜燃料电池的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的质子交换膜燃料电池双极板分配头的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的结果示意图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。