[发明专利]燃料电池的双极板和燃料电池

说明书

本公开提供了一种燃料电池的双极板和燃料电池，涉及燃料电池领域，该双极板包括第一极板和第二极板，第一极板和第二极板中的一个为阴极板，另一个为阳极板，第一极板和第二极板之间形成有长度不同的多条冷却流道，冷却流道的横截面积与冷却流道的长度正相关。因此，长度较长的冷却流道横截面积较大，长度较短的冷却流道横截面积较小。虽然长度较长的冷却流道阻力较大，流速较慢，但横截面积较大，虽然长度较短的冷却流道阻力较小，流速较快，但横截面积也较小，从而可以减小长度不同的冷却流道中冷却液的流量差异，这样双极板上不同区域受到的冷却效果也更接近，双极板上温度分布更均匀，有利于使燃料电池工作更稳定，延长燃料电池的寿命。

技术领域

本公开涉及燃料电池领域，特别涉及一种燃料电池的双极板和燃料电池。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。

双极板是燃料电池中的重要结构，在燃料电池中通常包括叠置的多组双极板，每组双极板包括一个阴极板和一个阳极板，阴极板和阳极板相互重叠形成冷却流道，相邻两组双极板之间夹有膜电极。

冷却流道通常有很多条，多条冷却流道分布在一个较大的区域内。在燃料电池工作时，冷却水从冷却流道的一端流入，另一端流出，如此利用冷却水带走热量，降低双极板的温度。由于冷却流道的长度通常是不同的，这使得不同冷却流道中冷却水流动时受到的阻力大小也不同，因此较短的冷却流道中阻力较小，冷却水流速快，流量较大，较长的冷却流道中阻力较大，冷却水流速慢，流量较小。这会导致双极板温度分布不均匀，从而影响燃料电池的稳定性和寿命。

发明内容

本公开实施例提供了一种燃料电池的双极板和燃料电池，能够使双极板温度分布均匀。所述技术方案如下：

一方面，本公开实施例提供了一种燃料电池的双极板，包括相互重叠的第一极板和第二极板，所述第一极板和所述第二极板中的一个为阴极板，另一个为阳极板，所述第一极板和所述第二极板之间形成有长度不同的多条冷却流道，所述多条冷却流道中，至少部分冷却流道的横截面积与所述冷却流道的长度正相关。

可选地，所述第一极板上具有第一流道槽，所述第二极板上具有第二流道槽，所述第一流道槽和所述第二流道槽围成所述冷却流道。

可选地，所述第一流道槽的横截面和所述第二流道槽的横截面均为梯形，且在同一所述冷却流道中，所述第一流道槽的横截面和所述第二流道槽的横截面全等。

可选地，所述第一极板上的各个所述第一流道槽的深度均相等，所述第二极板上的各个所述第二流道槽的深度均相等。

可选地，所述多条冷却流道分布于所述双极板上的一矩形区域内，同一所述冷却流道的两端开口位于所述矩形区域的同一侧边。

可选地，所述矩形区域具有平行相对的第一侧边和第二侧边，所述多条冷却流道包括位于对称轴和所述第一侧边之间的多条第一冷却流道、位于所述对称轴和所述第二侧边之间的多条第二冷却流道，所述对称轴为所述矩形区域的平行于所述第一侧边的对称轴。

可选地，所述多条冷却流道中，最靠近所述对称轴的n条冷却流道的横截面积与所述冷却流道的长度正相关，所述多条冷却流道中除所述n条冷却流道之外的冷却流道横截面积相等，2≤n＜N，且n为整数，N为所述冷却流道的总条数。

可选地，在所述第一侧边向所述对称轴靠近的方向上，相邻的所述第一冷却流道的间距逐渐减小。

可选地，所述多条第一冷却流道和所述多条第二冷却流道关于所述对称轴对称。

另一方面，本公开实施例还提供了一种燃料电池，包括如前一方面所述的双极板。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：