[發明專利]直接醇類燃料電池的陰極流場板

無效

• 申請號: 200910071934.3
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN101540403A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 尹鴿平;賴勤志;陳廣宇;杜春雨;王振波
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M4/86
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 畢志銘

技術領域

本發明涉及一種陰極流場板，具體涉及一種用于直接醇類燃料電池上的陰極流場板。

背景技術

陰極氧氣供給系統作為燃料電池的一個重要組成部分，對于自呼吸式直接醇類燃料電池的性能有著舉足輕重的作用。自呼吸式直接醇類燃料電池的陰極完全暴露在環境中，氧氣的補給完全依賴空氣的擴散和對流。直接醇類燃料電池的陰極流場板具有傳導電子、傳輸氧氣和支撐膜電極的作用，但是不存在氣體流動，陰極反應生成的水的排除完全依賴于水的蒸發作用，隨著放電時間的增加，陰極水淹會越發嚴重。現有的燃料電池存在陰極水淹現象，導致了氧氣傳輸受阻。這是電池在長時間、大電流放電過程中性能衰減的主要原因。

發明內容

為了解決現有燃料電池陰極水淹、氧氣傳輸受阻的問題，進而提供了一種直接醇類燃料電池的陰極流場板。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：本發明的直接醇類燃料電池的陰極流場板由陰極流場板主體組成，所述陰極流場板主體上開有矩陣分布的若干個圓形通孔，所述陰極流場板主體上開有縱向平行排列的若干個順流槽，所述每個順流槽與縱向對應的圓形通孔相連通，順流槽與陰極流場板主體的下端面連通，順流槽的數量與圓形通孔的縱向列數相一致。

本發明具有以下有益效果：本發明的陰極流場板采用了點狀流場與直線型流場的優點于一體，既改善了陰極水淹問題，又可以方便的對陰極水進行收集；陰極不被水淹，有利于氧氣的傳輸，保證了電池長期運行的穩定性；本發明的陰極流場板采用片狀結構形式，具有易于加工、模塊化的優點。

附圖說明

圖1為本發明的陰極流場板的主視圖，圖2是圖1的后視圖，圖3是圖2的A-A剖視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：如圖1～3所示，本實施方式的直接醇類燃料電池的陰極流場板由陰極流場板主體1組成，所述陰極流場板主體1上開有矩陣分布的若干個圓形通孔1-1，所述陰極流場板主體1上開有縱向平行排列的若干個順流槽1-2，每個順流槽1-2與縱向對應的圓形通孔1-1相連通，順流槽1-2與陰極流場板主體1的下端面連通，順流槽1-2的數量與圓形通孔1-1的縱向列數相一致。直接醇類燃料電池陰極流場板為單元結構，使用時可以組裝成燃料電池組。陰極流場板主體1一側與燃料電池的膜電極接觸，陰極流場板主體1的另一側透過電池夾具暴露在外界環境中。這樣燃料電池生成的水通過圓形通孔1-1到達陰極流場板的另一側，在重力的作用下燃料電池生成的水沿著順流槽1-2向下流，圓形通孔1-1內不會聚集過多的水，解決了陰極水淹問題，有利于氧氣的傳輸。

具體實施方式二：如圖1～3所示，本實施方式所述陰極流場板主體1是由石墨材料制成的。石墨的導電性好、抗腐蝕。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：如圖1～3所示，本實施方式所述陰極流場板主體1是由金屬材料制成的。金屬的導電性好、抗腐蝕。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式四：如圖1～3所示，本實施方式所述陰極流場板主體1的厚度L為2mm～10mm，圓形通孔1-1的孔徑為1mm～5mm，順流槽1-2的寬度H為0.5mm～5mm，順流槽1-2的深度M為1mm～8mm。其它組成及連接關系與具體實施方式一、二或三相同。

具體實施方式五：本實施方式所述順流槽1-2內用10mass％PTFE(聚四氟乙烯)乳液浸泡，五分鐘后進行憎水處理、烘干。使順流槽1-2表面具有一定的憎水性，有利于陰極流場板上的水順利流出，保證了氧氣傳輸通道的暢通。其它組成及連接關系與具體實施方式四相同。