[发明专利]一种流场板及燃料电池

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体公开了一种流场板及燃料电池。流场板包括板本体和多个扰流凸起，板本体包括物料流通面，物料流通面的第一端设置有物料入口，第二端设置有物料出口，物料由物料入口向物料出口流动；多个扰流凸起间隔设置于板本体的物料流通面上，扰流凸起沿物料流动方向交错设置。物料由相邻的两个扰流凸起之间流过，扰流凸起对物料的流动有扰动作用，因此物料可以均匀地分布。在物料流动方向上不会出现连续性的沟槽和脊，物料可以在平行于物料流动方向和垂直于物料流动方向上均匀流动，扩大了物料流动的范围，增大了物料流动速度及提高了物料分布的均匀性，有利于提升燃料电池的热管理水平和燃料电池的性能。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种流场板及燃料电池。

背景技术

为了保证燃料电池的性能和寿命，需要保持膜电极各点性能一致，因此需要保持膜电极各点的气体分布均匀、温度分布均匀。一方面，如果气体分布不一致，膜电极各点散热条件不一致，会导致膜电极各点实际性能有较大差异，严重时会导致膜电极出现局部过热，甚至烧穿质子交换膜。另一方面，在垂直于膜电极方向的气体流动速率对高电流密度的性能至关重要，增加气体法向传输速率能够显著提升电池的性能。此外，如果燃料电池运行中生成的多余的水不能及时排除，堵塞流道，会造成气体流动受阻，无法均匀分布。

流场板设置在膜电极的一侧，以使膜电极各点的气体和温度尽量分布均匀。传统的流场板结构为沟槽和脊形式。其不足是：连续性的沟槽和脊会隔断供给气体和液体的分布，使得在沟槽部分对应的反应区域气体和液体的浓度与脊部分对应的反应区域的气体和液体浓度具有明显差异，导致膜电极各点的气体和温度分布不均匀；另一方面，由于所有沟槽都处于同一平面，使得气体和液体的流动方向主要在平行于沟槽的方向上进行，降低了气体和液体的流动速度，进而降低了燃料电池的性能。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种流场板，以提高物料分布的均匀性以及提高物料的流动速度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种流场板，包括：

板本体，所述板本体包括物料流通面，所述物料流通面的第一端设置有物料入口，第二端设置有物料出口，物料由所述物料入口向所述物料出口流动；

多个扰流凸起，多个所述扰流凸起间隔设置于所述板本体的所述物料流通面上，所述扰流凸起沿所述物料流动方向交错设置。

作为优选，所述扰流凸起为多面体结构。

作为优选，所述扰流凸起包括与所述物料流通面平行的顶面。

作为优选，所述扰流凸起还包括至少一个第一侧面，所述第一侧面朝向所述物料入口，所述第一侧面与所述物料流通面的夹角为160°～100°。

作为优选，所述扰流凸起还包括至少一个第二侧面，所述第二侧面朝向所述物料出口，所述第二侧面与所述物料流通面的夹角为120°～90°。

作为优选，所述扰流凸起还包括第三侧面，所述第三侧面位于所述第一侧面和所述第二侧面之间，所述第三侧面与所述物料流通面的夹角为120°～90°。

作为优选，所述扰流凸起包括3-10个面。

作为优选，所述扰流凸起为圆台结构或圆锥结构，所述圆台结构或所述圆锥结构的大尺寸端与所述物料流通面连接。

作为优选，所述扰流凸起为圆柱结构。

本发明的另一个目的在于提供一种燃料电池，以提高其性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种燃料电池，包括上述的流场板。