[发明专利]一种增强流体均匀性的燃料电池金属双极板组件

摘要

本发明涉及一种增强流体均匀性的燃料电池金属双极板组件，由金属薄板成形的具有不等高流道的阴极单板和阳极单板连接而成，并在连接后的双极板双侧的密封槽中装配密封件。阴极气体、阳极气体和冷却剂能够从各自的总管道通过一个直连通道出入对应的流场。阴极和阳极流场反应区的流道高度分别沿阴极气体和阳极气体流动方向逐渐减小。与现有技术相比，本发明能补偿由于气体消耗导致的气体浓度分布不均，提高燃料电池内电化学反应活性；并提高反应气体在流场出口区域的流速，促进电池高电流密度时气体流道内产生的液态水及时排出。

主权项

1.一种增强流体均匀性的燃料电池金属双极板组件，其特征在于，包括相互贴合设置的阴极单板、阳极单板以及分别装配在阴极单板及阳极单板外侧的密封件，所述的阳极单板与阴极单板之间的空腔形成冷却剂流场，所述的阴极单板、阳极单板朝向外侧的一面分别形成阴极流场与阳极流场；所述的阴极流场包括阴极入口总管道、与阴极入口总管道相连通并沿阴极气体流动方向依次设置的阴极入口直连通道、阴极入口分配区、阴极反应区流场、阴极出口分配区、阴极出口直连通道以及阴极出口总管道；所述的阳极流场包括阳极入口总管道、与阳极入口总管道相连通并沿阳极气体流动方向依次设置的阳极入口直连通道、阳极入口分配区、阳极反应区流场、阳极出口分配区、阳极出口直连通道以及阳极出口总管道；所述的阴极入口直连通道所在的位置对应的阳极单板区域为平整面，与该平整面相对应的阴极单板上设有第一阴极桥墩状支撑结构，该第一阴极桥墩状支撑结构与阴极入口分配区之间开设有第一条形开口；所述的阴极出口直连通道所在的位置对应的阳极单板区域为平整面，与该平整面相对应的阴极单板上设有第二阴极桥墩状支撑结构，该第二阴极桥墩状支撑结构与阴极出口分配区之间开设有第二条形开口；所述的阳极入口直连通道所在的位置对应的阴极单板区域为平整面，与该平整面相对应的阳极单板上设有第一阳极桥墩状支撑结构，该第一阳极桥墩状支撑结构与阳极入口分配区之间开设有第三条形开口；所述的阳极出口直连通道所在的位置对应的阴极单板区域为平整面，与该平整面相对应的阳极单板上设有第二阳极桥墩状支撑结构，该第二阳极桥墩状支撑结构与阳极出口分配区之间开设有第四条形开口；所述的阴极反应区流场的流道高度沿阴极气体的流动方向逐渐减小，所述的阳极反应区流场的流道高度沿阳极气体的流动方向逐渐减小；所述的阴极反应区流场的流道高度最大区域与阳极反应区流场的流道高度最小区域贴合，所述的阳极反应区流场的流道高度最大区域与阴极反应区流场的流道高度最小区域贴合，双极板厚度各处一致，并保证冷却剂流场的流道高度各处一致。