[发明专利]燃料电池的阴极板、双极板及燃料电池

权利要求书

1.一种燃料电池的阴极板，其特征在于，所述阴极板沿其长度方向具有相对的第一端和第二端，在所述第一端设置有空气进口公共通道(1)，在所述第二端设置有空气出口公共通道(2)，所述阴极板具有相对的第一表面(3)和第二表面(4)，所述第一表面(3)上设置有空气流场，以用于为燃料电池的电化学反应提供氧气，所述空气流场包括蛇形空气流道(5)，该蛇形空气流道(5)的进气端(501)与所述空气进口公共通道(1)连通、出气端(502)与所述空气出口公共通道(2)连通，所述蛇形空气流道(5)自其进气端(501)至出气端(502)依次设置有相连通的第一流道段(510)和第二流道段(520)，所述第二流道段(520)中每个流道的横截面积之和小于所述第一流道段(510)中每个流道的横截面积之和；

所述第一流道段(510)包括多组并排设置且同向延伸的第一流道组，所述第一流道组包括至少两个并排设置且同向延伸的第一流道(511)，所述第二流道段(520)包括多个并排设置且同向延伸的第二流道(521)，多组所述第一流道组与多个所述第二流道(521)一一对应，且所述第一流道组与对应的所述第二流道(521)相互连通，所述第二流道(521)的横截面积小于所述第一流道组中每个所述第一流道(511)的横截面积之和；

所述蛇形空气流道(5)具有多个拐点，以使得所述蛇形空气流道(5)在所述拐点处改变流通方向，所述第一流道段(510)和所述第二流道段(520)的连通处形成其中一个所述拐点，且在所述第一流道段(510)和所述第二流道段(520)形成的所述拐点处，所述第一流道组中的多个所述第一流道(511)汇合后与对应的所述第二流道(521)连通。

2.根据权利要求1所述的燃料电池的阴极板，其特征在于，所述第二流道(521)的横截面积等于所述第一流道(511)的横截面积。

3.根据权利要求1所述的燃料电池的阴极板，其特征在于，所述第一流道段(510)包括至少两个沿所述阴极板的宽度方向并排设置且均沿所述长度方向延伸的第一纵向流道段(512)和至少一个沿所述宽度方向延伸的第一横向流道段(513)，所述第一纵向流道段(512)和所述第一横向流道段(513)依次交替连通，所述第二流道段(520)包括至少一个沿所述长度方向延伸的第二纵向流道段(522)和至少一个沿所述宽度方向延伸的第二横向流道段(523)，位于所述第一流道段(510)上游端的所述第一纵向流道段(512)与所述进气端(501)连通，位于所述第一流道段(510)下游端的所述第一纵向流道段(512)与位于所述第二流道段(520)上游端的所述第二横向流道段(523)连通，位于所述第二流道段(520)下游端的所述第二纵向流道段(522)与所述出气端(502)连通。

4.根据权利要求3所述的燃料电池的阴极板，其特征在于，所述第一纵向流道段(512)和所述第二纵向流道段(522)均包括折线形流道段(530)和位于所述折线形流道段(530)两端的两个直线形流道段(540)，多个所述折线形流道段(530)形成呈矩形的折线形流场区域，所述空气流场位于所述折线形流场区域两侧的流场区域形成两个呈矩形的直线形流场区域，所述折线形流场区域的面积与两个所述直线形流场区域的面积之和的比值为1～4:1。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的燃料电池的阴极板，其特征在于，所述阴极板的第二表面(4)上设置有冷却液流场，以用于与阳极板的光面对接后形成双极板冷却液通道，所述冷却液流场包括沿所述阴极板的长度方向并排设置的多个独立的冷却液流道(6)，所述冷却液流道(6)在所述阴极板的宽度方向上具有相对的进液端(601)和出液端(602)，所述阴极板在所述宽度方向上的端部对应每个所述进液端(601)均设置有一个与该进液端(601)连通的冷却液入口公共通道(7)且对应每个所述出液端(602)均设置有一个与该出液端(602)连通的冷却液出口公共通道(8)。