[实用新型]PEMFC及其阴极流场板、双极板

权利要求书

1.一种PEMFC的阴极流场板，其特征在于，包括：

若干间隔排列的氧化剂气体通道，所述氧化剂气体通道位于所述阴极流场板的第一表面；

至少一个水通道，与所述第一表面在所述阴极流场板的厚度方向上存在间距，所述水通道在所述氧化剂气体通道的排列方向上位于相邻两个所述氧化剂气体通道之间；

所述阴极流场板由多孔材料板制成，并适于使所述PEMFC的生成水在差动毛细效应的作用下自所述第一表面穿过所述阴极流场板进入所述水通道内。

2.如权利要求1所述的阴极流场板，其特征在于，所述阴极流场板的孔隙在自所述水通道指向所述第一表面的方向上减小。

3.如权利要求1所述的阴极流场板，其特征在于，所述水通道位于所述阴极流场板的第二表面上，所述第一表面与第二表面在所述厚度方向上背对设置。

4.如权利要求1所述的阴极流场板，其特征在于，所述氧化剂气体通道、水通道在所述排列方向上交错设置。

5.如权利要求1所述的阴极流场板，其特征在于，所述氧化剂气体通道设计纵向蜿蜒结构。

6.如权利要求1所述的阴极流场板，其特征在于，所述多孔材料板为金属纤维多孔材料板。

7.如权利要求6所述的阴极流场板，其特征在于，所述金属纤维多孔材料为纤维烧结毡或纤维编织网。

8.如权利要求6所述的阴极流场板，其特征在于，所述金属纤维多孔材料板材质为不锈钢或铜合金；

所述阴极流场板的参数包括：孔隙率为70％至85％，透气度为40L/(min·dm2)至100L/(min·dm2)，在所述厚度方向上的电阻率为50μΩ·cm至80μΩ·cm，在垂直于所述厚度方向的方向上的热导率为 15W/(m·K)至21W/(m·K)，屈服强度为200MPa以上，抗拉强度为400MPa以上。

9.如权利要求5所述的阴极流场板，其特征在于，所述阴极流场板为冲压成型板、软膜成型板、液压膨胀成型板或粉末冶金成型板。

10.如权利要求1所述的阴极流场板，其特征在于，所述氧化剂气体通道具有进口和出口，所述进口供所述氧化剂气体送入，所述出口供多余的所述氧化剂气体排出；

所述第一表面包括凹凸面，所述凹凸面由若干在自所述进口指向所述出口的方向上交错设置的凸面和凹面相连而成。

11.如权利要求10所述的阴极流场板，其特征在于，所述凹凸面在垂直于所述排列方向的平面上的投影呈正弦曲线状。

12.一种PEMFC的双极板，其特征在于，包括：

阳极流场板，设有若干间隔排列的燃料气体通道；

权利要求1至10任一项所述的阴极流场板；

绝缘隔板，位于所述阳极流场板与阴极流场板之间，所述绝缘隔板与所述阳极流场板、阴极流场板均固定。

13.一种PEMFC，其特征在于，包括堆叠设置的若干电池单元，所述电池单元包括：依次堆叠设置的阳极流场板、阳极气体扩散层、质子交换膜、阴极气体扩散层以及权利要求1至8任一项所述的阴极流场板；

所述阳极流场板设有若干间隔排列的燃料气体通道；

所述阴极流场板的所述第一表面与所述阴极气体扩散层接触，且所述阴极流场板与阴极气体扩散层之间形成差动毛细效应，以使所述PEMFC的生成水自所述第一表面穿过所述阴极流场板进入所述水通道内。

14.如权利要求13所述的PEMFC，其特征在于，同一所述电池单元内的所述阴极流场板的孔隙大于阴极气体扩散层的孔隙，以形成差动毛细效应。

15.如权利要求13所述的PEMFC，其特征在于，所述氧化剂气体通道具有进 口和出口，所述进口供所述氧化剂气体送入，所述出口供多余的所述氧化剂气体排出；

所述第一表面包括凹凸面，所述凹凸面由若干在自所述进口指向所述出口的方向上交错设置的凸面和凹面相连而成；

所述阴极流场板的所述凹凸面与阴极气体扩散层围成腔室，所述腔室与所述氧化剂气体通道连通。

16.如权利要求13所述的PEMFC，其特征在于，所述电池单元还包括绝缘隔板，定义所述PEMFC中任意相邻的两个所述电池单元分别为第一电池单元、第二电池单元；

所述绝缘隔板位于所述第一电池单元的所述阴极流场板与所述第二电池单元的所述阳极流场板之间，并与所述阴极流场板、阳极流场板固定。