[发明专利]双极板及包含该双极板的燃料电池电堆和发电系统

权利要求书

1.一种双极板，包括第一极板和第二极板，该第一极板具有第一面和第二面，该第二极板具有第三面和第四面，在该双极板中该第一极板的第二面和第二极板的第四面贴合在一起；该第一极板的第一面上具有第一流道和第一基准面；该第二极板的第三面上具有第三流道和第三基准面；该第一流道是相对于第一基准面在厚度方向上形成的沟槽，该第三流道是相对于第三基准面在厚度方向上形成的沟槽；该厚度方向与该双极板在燃料电池电堆中的堆叠方向平行，其特征在于，该第一极板的第一面上的第一流道包含有U形段，该第二极板的第三面上的第三流道不包含有U形段；所述U形段包括第一段、第二段和第三段，在燃料电池电堆中流体在该第一段内的流动方向和在该第三段内的流动方向所构成的夹角位于[150°,180°]区间、在该第一段内的流动方向和在该第二段内的流动方向所构成的夹角位于[60°,120°]区间、在该第二段内的流动方向和在该第三段内的流动方向所构成的夹角位于[60°,120°]区间。

2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，流体在所述U形段的第一段内的流动方向和在该U形段的第三段内的流动方向相反、在该U形段的第一段内的流动方向和在该U形段的第二段内的流动方向垂直、在该U形段的第二段内的流动方向和在该U形段的第三段内的流动方向垂直。

3.根据权利要求1或2所述的双极板，其特征在于，所述第二面上具有第二流道和第二基准面，所述第四面上具有第四流道和第四基准面，该第二流道是相对于第二基准面在厚度方向上形成的沟槽，该第四流道是相对于第四基准面在厚度方向上形成的沟槽；该第二流道包括横向段和纵向段，在燃料电池电堆中流体在该横向段的流动方向和在该纵向段的流动方向所构成的夹角位于[60°,120°]区间，该纵向段的总长度大于该横向段的总长度；

该双极板包括至少两个同步起伏区；在该同步起伏区包括与该第二流道的横向段对应的第二流道、第二基准面、第四流道、第四基准面，并且所述第二基准面和所述第四基准面不相接触。

4.根据权利要求3所述的双极板，其特征在于，所述第二极板上设置有冷却剂导流堤，该冷却剂导流堤是阻断一部分所述第四流道而形成的第四基准面。

5.根据权利要求4所述的双极板，其特征在于，所述双极板异侧两个对角处分别开设有冷却剂入口和冷却剂出口，分别与位于对角的两个U型段对应的冷却剂流道连通。

6.根据权利要求4所述的双极板，其特征在于，所述双极板同侧相邻内角处分别开设有冷却剂入口和冷却剂出口，分别与位于同侧相邻内角处的两个U型段对应的冷却剂流道连通。

7.一种双极板，包括第一极板和第二极板，该第一极板具有第一面和第二面，该第二极板具有第三面和第四面，在该双极板中该第一极板的第二面和第二极板的第四面贴合在一起；该第一极板的第一面上具有第一流道和第一基准面；该第二极板的第三面上具有第三流道和第三基准面；该第一流道是相对于第一基准面在厚度方向上形成的沟槽，该第三流道是相对于第三基准面在厚度方向上形成的沟槽；该厚度方向与该双极板在燃料电池电堆中的堆叠方向平行，其特征在于，该第一极板的第一面上的第一流道包含有S形段，该第二极板的第三面上的第三流道不包含有S形段；所述S形段包括第四段、第五段和第六段且该第五段的长度大于该第六段的宽度的3倍，在燃料电池电堆中流体依次流过该第四段、该第五段和该第六段且在该第四段内的流动方向和在该第六段内的流动方向所构成的夹角位于[0°,30°]区间、在该第四段内的流动方向和在该第五段内的流动方向所构成的夹角位于[60°,120°]区间、在该第五段内的流动方向和在该第六段内的流动方向所构成的夹角位于[60°,120°]区间。

8.根据权利要求7所述的双极板，其特征在于，流体在所述S形段的第四段内的流动方向和在该S形段的第六段内的流动方向相同、在该S形段的第四段内的流动方向和在该S形段的第五段内的流动方向垂直、在该S形段的第四段内的流动方向和在该S形段的第六段内的流动方向垂直。