[实用新型]金属极板、金属双极板、燃料电池、动力总成和交通工具

说明书

本实用新型提供一种金属极板、金属双极板、燃料电池、动力总成和交通工具，该金属极板上设有圆形的气体流场，气体流场包括多个分流道。多个分流道呈放射状布置，每个分流道自靠近气体流场边缘的一端至靠近气体流场的中部的一端，分流道的宽度逐渐减小。该金属双极板能够提高反应均匀性，同时使反应生成水及时排出。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体地说，是涉及一种金属极板、金属双极板、燃料电池以及具有该燃料电池的动力总成和交通工具。

背景技术

质子交换膜燃料电池因其具有能量转化率高、无污染、启动快等优点而具有可观的市场应用前景。与热机相比，燃料电池的化学能直接转化成电能，不需要初步转化成热能。因此，转化不受卡诺循环的限制，理论上可以实现90％转化的高效率。

双极板又称集流板，是燃料电池的重要部件，流场是在双极板上加工的各种形状的沟槽，为反应物和生成物提供进出通道，流道结构决定反应物与生成物在流场内的流动状态，要保证质子交换膜燃料电池正常运行，必须使电极各处均能获得充足的反应物，并及时将生成的水排出，因此流场机构对质子交换膜燃料电池的性能有很大的影响。

另外，现有的冷却水通道都是从一侧进入，另一侧排出，这样，存在的问题就是，当冷却水到达反应最剧烈、温升最大的的中部位置时，已经是高温的水，甚至高温的水蒸气，降温效果就会减弱。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种能够提高反应均匀性，同时使反应生成水及时排出的金属极板。

本实用新型的第二目的是提供一种具有上述金属极板的金属双极板。

本实用新型的第三目的是提供一种具有上述金属双极板的燃料电池。

本实用新型的第四目的是提供一种具有上述燃料电池的动力总成。

本实用新型的第五目的是提供一种具有上述动力总成的交通工具。

为实现上述第一目的，本实用新型提供一种金属极板，金属极板上设有圆形的气体流场，气体流场包括多个分流道。多个分流道呈放射状布置，每个分流道自靠近气体流场边缘的一端至靠近气体流场的中部的一端，分流道的宽度逐渐减小。

一个优选的方案是，金属极板上设置有多个第一底壁和多个自第一底壁向外突出的第一间隔凸起，第一底壁与第一间隔凸起沿着气体流场的周向间隔布置，第一底壁和两个第一间隔凸起围成分流道；分流道的宽度为两个第一间隔凸起在气体流场的周向上的距离。

进一步的方案是，金属极板上与气体流场相对设置的一侧开设有冷却水流道，金属极板上还设置有多第二底壁和多个自第二底壁向外突出的第二间隔凸起，第二底壁和两个第二间隔凸起围成冷却水流道。

再进一步的方案是，第一间隔凸起与第二间隔凸起沿着气体流场的周向间隔布置。

一个优选的方案是，金属极板上与气体流场相对设置的一侧开设有冷却水流道，金属极板上还设有冷却水入口和冷却水出口，冷却水入口和冷却水出口均与冷却水流道连通，冷却水入口设置在气体流场的中部，冷却水出口设置在气体流场的外围。

进一步的方案是，金属极板上开设有冷却水流道的一侧设置有支撑凸起，支撑凸起位于气体流场的中部。

更进一步的方案是，支撑凸起的数量为多个，多个支撑凸起沿着气体流场的周向布置。

再进一步的方案是，冷却水入口位于多个支撑凸起所围成的空间内，相邻两个支撑凸起之间具有流水间隙。

一个优选的方案是，分流道的形状为一字形。

一个优选的方案是，分流道的形状为弧形。

进一步的方案是，分流道的形状为单曲率弯曲的弧形。