[发明专利]燃料电池流动沟道和流场

权利要求书

1.一种燃料电池反应物流场板，包括：

(a)反应物入口；

(b)反应物出口；

(c)至少一个沟道，形成在所述反应物流场板的主表面中，所述至少一个沟道具有底板以及在所述底板与所述主表面之间延伸的一对侧壁，所述至少一个沟道具有将所述反应物入口和所述反应物出口流动性互连的长度，所述侧壁相隔的距离定义了沟道宽度，所述底板和所述主表面相隔的距离定义了沟道深度；

(d)肋结构，在所述至少一个沟道的至少一部分中纵向延伸，所述肋结构具有上表面、下表面以及将所述上表面和所述下表面互连的一对侧壁，所述肋结构侧壁相隔的距离定义了肋结构宽度，所述上表面和所述下表面相隔的距离定义了肋结构深度，配置所述肋结构侧壁使得将所述至少一个沟道划分为一对沟道，所述沟道的横截面面积沿着所述沟道长度的至少一部分呈指数减小。

2.根据权利要求1所述的反应物流场板，其中所述肋结构深度是实质上恒定的，所述肋结构宽度沿所述沟道长度呈指数增加。

3.根据权利要求1所述的反应物流场板，其中所述肋结构宽度是实质上恒定的，所述肋结构深度沿着所述沟道长度呈指数增加。

4.一种燃料电池反应物流场板，包括：

(a)反应物入口；

(b)反应物出口；

(c)至少一个沟道，形成在所述反应物流场板的主表面中，所述至少一个沟道具有底板以及在所述底板与所述主表面之间延伸的一对侧壁，所述至少一个沟道具有将所述反应物入口和所述反应物出口流动性互连的长度，所述侧壁相隔的距离定义了沟道宽度，所述底板和所述主表面相隔的距离定义了沟道深度；

(d)多个肋结构点，位于所述至少一个沟道的至少一部分中，所述肋结构点中的每个肋结构点部分地阻隔所述至少一个沟道，在所述至少一个沟道中纵向布置所述肋结构点，使得所述至少一个沟道针对反应物流具有沿着所述沟道部分呈指数减小的横截面面积。

5.根据权利要求4所述的反应物流场板，其中所述肋结构点的密度和尺寸中的至少一个沿着所述至少一个沟道增加。

6.一种燃料电池反应物流场板，包括：

(a)反应物入口；

(b)反应物出口；

(c)至少一个沟道，形成在所述反应物流场板的主表面中，所述至少一个沟道具有底板以及在所述底板与所述主表面之间延伸的一对侧壁，所述至少一个沟道具有将所述反应物入口和所述反应物出口流动性互连的长度，所述侧壁相隔的距离定义了沟道宽度，所述底板和所述主表面相隔的距离定义了沟道深度，

其中所述至少一个沟道包括从所述反应物入口向所述反应物出口纵向延伸的一系列沟道部分，所述系列中每个在后的沟道部分的横截面面积从在前的沟道部分的横截面面积减小，以便在从所述反应物入口到所述反应物出口纵向穿过所述沟道部分时，横截面面积近似呈指数减小。

7.根据权利要求6所述的反应物流场板，其中所述至少一个沟道在所述反应物入口和所述反应物出口之间沿曲折路径延伸。

8.根据权利要求7所述的反应物流场板，其中所述至少一个沟道沿着所述沟道长度的至少一部分沿蛇形路径延伸。

9.根据权利要求7所述的反应物流场板，其中所述至少一个沟道沿着所述沟道长度的至少一部分沿正弦路径延伸。

10.根据权利要求7所述的反应物流场板，其中所述至少一个沟道是形成在所述反应物流场板主表面中的多个沟道。

11.根据权利要求10所述的反应物流场板，其中所述多个沟道被布置为嵌套式配置。

12.根据权利要求10所述的反应物流场板，其中所述多个沟道限定了流场区。

13.根据权利要求11所述的反应物流场板，其中所述多个沟道限定了矩形流场区。