[发明专利]点状流场与平行流场自动切换的燃料电池自适应流场板

权利要求书

1.一种点状流场与平行流场自动切换的燃料电池自适应流场板，其特征在于：包括反应物的进口(1)和出口(2)，流场板上设有若干的脊(3)和流道(5)，脊(3)侧的凹槽(6)；脊(3)侧添加自适应结构(4)，当流道(5)中有积存的液态水时，通过自适应结构(4)吸水膨胀，流道(5)横截面积逐渐变小，最终流道(5)闭合使局部或全部流场从点状流场变为平行流场；当流道(5)中不再有积存的液态水时，自适应结构(4)能够在电池运行温度下加热或者反应气体吹扫的情况下脱水收缩，流道(5)横截面积变大，流场变回点状流场，从而实现不同液态水含量工况下点状流场与平行流场的自动切换。

2.根据权利要求1所述的燃料电池自适应流场板，其特征在于：所述脊(3)侧布置几何参数相同的自适应结构(4)，自适应结构(4)在吸水前高度为流道(5)深度的1/2～3/4，长度为脊(3)长度的1/2～3/4，宽度为流道(5)宽度的1/6～1/3。

3.根据权利要求1所述的燃料电池自适应流场板，其特征在于：所述自适应结构(4)在流道(5)平面上的投影为扇形、矩形或三角形。

4.根据权利要求1所述的燃料电池自适应流场板，其特征在于：所述自适应结构(4)在电池运行温度下不会溶解。

5.根据权利要求1所述的燃料电池自适应流场板，其特征在于：所述自适应结构(4)在吸水饱和膨胀后，高度与流道(5)深度一致。

6.根据权利要求1所述的燃料电池自适应流场板，其特征在于：所述自适应结构(4)所用的湿敏材料为对膜电极无害的高分子聚合物，在水淹环境中3min～5min内达到吸水饱和，在80℃的条件下，吸水饱和的线膨胀度为40％～230％。

7.根据权利要求1所述的燃料电池自适应流场板，其特征在于：所述脊(3)侧具有凹槽(6)结构，自适应结构(4)的一部分是与凹槽相吻合的凸起结构。

8.根据权利要求1所述的燃料电池自适应流场板，其特征在于：所述脊(3)侧的凹槽(6)结构的尺寸：长度为0.2mm～0.6mm，宽度为0.2mm～0.6mm，深度为0.1mm～0.3mm。

9.根据权利要求1所述的燃料电池自适应流场板，其特征在于：所述自适应结构(4)的凸起结构使用对膜电极无害的胶粘到脊(3)侧的凹槽(6)结构上。