[实用新型]一种燃料电池双极板工质进/出口结构及燃料电池

说明书

本实用新型提供了一种燃料电池双极板工质进出口结构，设于双极板的进口段，进口段分别形成有镂空的阳极气体引入口、阴极气体引入口，双极板上下两面主体区分别形成有阳极气体流道和阴极气体流道。本实用新型通过对燃料电池进出口截面形状和导流结构的设计，有效保障工质流动在流场板子通道内分配的均匀性，通过改变进口截面大小和布局，还能够有效的调节进入双极板两侧的总流量，使得反应气体能够均匀性流动，保证了燃料电池的两种反应气体能良好的流动和分配。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，具体涉及一种燃料电池双极板工质进口结构及出口结构。

背景技术

燃料电池是将“燃料气体”的化学能直接转化为直流电能的能量转换器。相对于石墨板燃料电池，采用超薄不锈钢作为极板的燃料电池具有诸多优势，例如功率密度高、导热性能好、结构强度大等。金属双极板的上下两面一般通过冲压、金雕等工艺形成具有不同结构形式的流场，分别供阴阳极反应气体(如空气和氢氧)的流动。极板上的进口结构流入、通过出口结构流出，方便、高效的布置工质进出口结构有助于提高极板的利用率，提高燃料电池电堆的体功率密度。

一般金属双极板进气结构中，反应气体从双极板中间进入，然后再通过镂空结构透过极板，进入双极板的上下表面。这种结构进气空间狭小，压降较大，且焊接路径较为复杂。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了一种能够改进燃料电池双极板工质进出口反应气体流动的燃料电池进口、出口结构及相应的电池，具体为：

本实用新型提供一种燃料电池双极板工质进口结构，设于双极板的进口段，进口段分别形成有镂空的阳极气体引入口、阴极气体引入口，双极板上下两面主体区分别形成有阳极气体流道和阴极气体流道；在形成所述阳极气体流道的所述双极板侧面进口段上，所述阳极气体引入口1与所述阳极气体流道入口11之间沿着阳极气体气流流动方向依次形成阳极气体入口导流区和阳极气体入口缓冲区11；所述阳极气体入口导流区形成多个渐扩的第一阳极导流道，所述多个第一阳极导流道的流通面积沿着阳极气体气流流动方向逐渐加大；在形成所述阴极气体流道的所述双极板侧面进口段上，所述阴极气体引入口2与所述阴极气体流道入口23之间沿着阴极气体气流流动方向依次形成阴极气体入口导流区和阴极气体入口缓冲区22；所述阴极气体入口导流区形成渐扩的多个第一阴极导流道，所述多个第一阴极导流道的流通面积沿着阴极气体气流流动方向逐渐加大；阴极气体引入口流通面积大于所述阳极气体引入口流通面积；第一阴极导流道流通面积大于第一阳极导流道流通面积。

可进一步优选的，阳极气体引入口设有两个，分别形成在双极板入口段的两侧；阴极气体引入口形成在所述2个阳极气体引入口之间。

可进一步优选的，第一阳极导流道由形成在双极板进口段所在侧面的第一突肋形成，第一阴极导流道分别由形成在双极板进口段所在侧面的第二突肋形成。

可进一步优选的，阳极气体入口缓冲区形成阳极气体入口降速结构。

可进一步优选的，阳极气体入口缓冲区为一段不设第一突肋的光滑流道构成；阴极极气体入口缓冲区为一段不设第二突肋的光滑流道构成。

本实用新型还提供了一种燃料电池双极板工质出口结构，设于双极板的出口段，出口段分别形成有镂空的阳极气体引出口、阴极气体引出口，双极板上下两面主体区分别形成有阳极气体流道和阴极气体流道，在形成阳极气体流道的双极板侧面出口段上，阳极气体引出口与阳极气体流道出口之间沿着阳极气体气流流动方向形成阳极气体出口导流区和阳极气体出口缓冲区；阳极气体出口导流区形成渐缩的第二阳极导流道，多个第二阳极导流道的流通面积沿着阳极气体气流流动方向逐渐减小；在形成阴极气体流道的所述双极板侧面出口段上，阴极气体引出口与阴极气体流道出口之间沿着阴极气体气流流动方向形成阴极气体出口导流区和阴极气体出口缓冲区；阴极气体出口导流区形成渐缩的第二阴极导流道，多个第二阴极导流道的流通面积沿着阴极气体气流流动方向逐渐减小；阴极气体引出口流通面积大于所述阳极气体引出口流通面积；第二阴极导流道流通面积大于第二阳极导流道流通面积。