[发明专利]一种适用于燃料电池的双极板

说明书

本申请涉及一种适用于燃料电池的双极板，所述双极板的内部形成有冷却液通道，所述双极板的两个外表面上均凸设并形成有若干个沿纵向延伸的脊背，相邻的两个所述脊背之间形成反应物流道；沿纵向，所述脊背上间隔地分布有若干个用于连通位于该脊背两侧的反应物流道的连通凹槽，以及所述反应物流道上间隔地分布有若干个扰流凸起；沿横向，所述扰流凸起两侧中，至少有一侧布置有一所述连通凹槽。本申请能解决相关技术中因扰流凸起的存在，造成流场流动的压力降增大，需要外界提供更大的动力，降低了燃料电池的净输出功率的问题。

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种适用于燃料电池的双极板。

背景技术

燃料电池是一种将燃料与氧化剂的化学能中的吉布斯自由能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置。从理论上分析，燃料电池可在接近100％的热效率下运行，具有很高的经济性。

燃料电池用燃料和氧气作为原料，没有或者很少含有机械传动部件，工作可靠，反应安静，无噪声污染，排放出的有害气体极少，从节能环保的角度来看，燃料电池是一种很有发展前景的发电技术，能够广泛应用于交通运输等行业。

然而，燃料电池产业化推进过程中，由于各项技术因素的限制，能量转化效率与理论值还有一段距离，同时寿命及成本问题成为燃料电池亟待解决的问题。燃料电池的研发、产业化涉及到多学科、多领域工程方面的高端技术，是各种技术的综合应用的结果，所以，任何与之在提高转化效率、寿命和降低成本方面的技术改善都具有重大意义，促进燃料电池的产业化的推进，为社会在能源方面创造极大的贡献。

在一些相关技术中，提到了一种单体电池，包括阳极板和阴极板，在阳极板和阴极板上设置有多个相互平行布置的流道，在各流道的底部、沿其长度方向设置有多个交错布置的扰流凸起，以促使氢气、空气和冷却剂各自的流动状态由层流转化为紊流，从而提高了流体燃料的反应速度以及充分性，增强了冷却剂的作用效果，降低了电池在产电过程中的温升速度。

然而，在该方案中，存在如下问题：

(1)在沿着与气体流动方向垂直方向上，扰流凸起左右两侧都是脊背，这导致氢气及空气在扰流凸起处速度变化大，氢气及空气不能及时的均匀扩散流动，从而影响燃料电池的发电性能；同时因扰流凸起阻扰流体流动，增加了流场流动的压力降，进而需要外界提供更大的动力，降低了燃料电池的净输出功率。

(2)对于阴阳极板反应气体流通面，其所设立的扰流凸起在气体流动横向部位(与气体流动方向垂直方向)有一定的位移偏差，导致这些凸起背面所形成的凹槽即冷却液流道也有错位，冷却液流动过程中首先垂直碰到这些凹槽壁面，后垂直转向，流动到另一凸起背面形成的凹槽中，冷却液因先直冲壁面再直角拐弯，阻力大大增加，冷却液速度发生较大变化，导致冷却液在流动中压力降增大，为保证冷却效果，需外部装置不断提供动力，降低了燃料电池的净输出功率。

发明内容

本申请实施例提供一种适用于燃料电池的双极板，以解决相关技术中因扰流凸起的存在，造成流场流动的压力降增大，需要外界提供更大的动力，降低了燃料电池的净输出功率的问题。

本申请实施例提供了一种适用于燃料电池的双极板，所述双极板的内部形成有冷却液通道，所述双极板的两个外表面上均凸设并形成有若干个沿纵向延伸的脊背，相邻的两个所述脊背之间形成反应物流道；

沿纵向，所述脊背上间隔地分布有若干个用于连通位于该脊背两侧的反应物流道的连通凹槽，以及所述反应物流道上间隔地分布有若干个扰流凸起；

沿横向，所述扰流凸起两侧中，至少有一侧布置有一所述连通凹槽。

一些实施例中，所述双极板的外表面上设有若干个横穿各所述脊背的横向流道，各所述横向流道沿纵向间隔分布，所述横向流道由大致对齐的扰流凸起和连通凹槽形成。

一些实施例中，所述双极板的外表面上设有流道区，所述流道区内设置所述脊背和反应物流道；