[发明专利]燃料电池流动沟道和流场

摘要

一种燃料电池阳极流场包括横截面积沿着其长度的至少一部分改变的至少一个流动沟道。在一些实施例中，沟道宽度根据自然指数函数沿着沟道长度的至少一部分减小。这种类型的阳极流场可以改善性能，减少燃料消耗和/或减小不良影响，诸如碳腐蚀和催化剂劣化，从而改善燃料电池的寿命和持久性。当对实质上纯净的或稀释的燃料流进行燃料电池操作时，这种类型的阳极流场可以提供更均匀的电流密度，这是进行高效燃料电池操作及改善燃料电池性能和寿命所需要的。描述了非传统反应物流动沟道的变型，以及将这种流动沟道合并到反应物流场板、燃料电池和燃料电池组的示例。

主权项

一种燃料电池反应物流场板，包括：(a)反应物入口；(b)反应物出口；(c)至少一个沟道，形成在所述反应物流场板的主表面中，所述至少一个沟道具有底板以及在所述底板与所述主表面之间延伸的一对侧壁，所述至少一个沟道具有将所述反应物入口和所述反应物出口流动性互连的长度，所述侧壁相隔的距离定义了沟道宽度，所述底板和所述主表面相隔的距离定义了沟道深度；(d)肋结构，在所述至少一个沟道的至少一部分中纵向延伸，所述肋结构具有上表面、下表面以及将所述上表面和所述下表面互连的一对侧壁，所述肋结构侧壁相隔的距离定义了肋结构宽度，所述上表面和所述下表面相隔的距离定义了肋结构深度，配置所述肋结构侧壁使得将所述至少一个沟道划分为一对沟道，所述沟道的横截面面积沿着所述沟道长度的至少一部分呈指数减小。