[發明專利]水冷質子交換膜燃料電池電堆和水冷質子交換膜燃料電池

有效

• 申請號: 201410543495.2
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104347888A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 張蘋;歐陽洵;毛崚
• 申請（專利權）人: 北京氫璞創能科技有限公司
• 主分類號: H01M8/24
• 分類號: H01M8/24;H01M8/04;H01M2/14
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;楊勇

1.水冷質子交換膜燃料電池電堆，其特征在于，該電堆包括：

陰極流場，其為平行流場以及具有入口和出口，所述陰極流場豎直放置，流道方向從左到右或從右到左；

陽極流場，其為水平蛇形流場以及具有入口和出口，所述陽極流場豎直放置，所述陽極流場的入口在所述陽極流場的出口上方，所述陽極流場的入口靠近所述陰極流場的出口，所述陽極流場的出口靠近所述陰極流場的入口；

冷卻流場，其為豎直蛇形流場以及具有入口和出口，所述冷卻流場的入口靠近所述陰極流場的出口，所述冷卻流場的出口靠近所述陰極流場的入口。

2.根據權利要求1所述的電堆，其特征在于，所述陽極流場的入口位于陰極流場出口的上方，所述陽極流場的出口位于所述陽極流場入口的下方。

3.根據權利要求1或2所述的電堆，其特征在于，所述陰極流場的長度L1，寬度W1，長與寬的比值L1/W1，以及流道數量n1滿足以下條件：

280mm<L1<380mm；

60mm<W1<80mm；

4.0<L1/W1<5.0；

20<n1<25，

所述陰極流場的單個流道的長度L11，流道槽深度H1，流道槽寬度W11,流道臺階寬度W12,流場槽、流道臺階的寬度比值W11/W12以及槽深與槽寬的比值H1/W11滿足以下條件：

280mm<L11<380mm；

0.3mm<H1<0.7mm；

1.2mm<W11<1.8mm；

1.2mm<W12<1.8mm；

0.7<W11/W12≤1.0；

0.2<H1/W11<0.4。

4.根據權利要求3所述的電堆，其特征在于，所述陽極流場的長度L2，寬度W2，長與寬的比值L2/W2，以及流道數量n2滿足以下條件：

280mm<L2<380mm；

60mm<W2<80mm；

4.0<L2/W2<5.0；

5<n2<10；

所述陽極流場的單個流道的長度L21，流道槽深度H2，流道槽寬度W21,流道臺階寬度W22,直角彎數量N，流場槽、流道臺階的寬度比值W21/W22以及槽深與槽寬的比值H2/W21滿足以下條件：

950mm<L21<1100mm；

0.3mm<H2<0.6mm；

1.2mm<W11<1.8mm；

1.2mm<W12<1.8mm；

N<8；

0.7<W21/W22≤1.0；

0.2<H2/W21<0.4。

5.根據權利要求4所述的電堆，其特征在于，所述冷卻流場的長度L3，寬度W3，以及流道數量n3滿足以下條件：

280mm<L3<380mm；

60mm<W2<80mm；

8<n3<12，

所述冷卻流場的單個流道的長度L31，流道槽深度H3，流道槽寬度W31,流道臺階寬度W32,流場槽、流道臺階的寬度比值W31/W32以及槽深與槽寬的比值H3/W31滿足以下條件：

500mm<L31<550mm；

0.7mm<H3<1.1mm；

2.0mm<W31<3.0mm；

1.5mm<W32<2.5mm；

1.0<W31/W32<1.5；

0.3<H3/W31<0.5。

6.水冷質子交換膜燃料電池，其特征在于，包括至少一個如權利要求1-5中任一項所述的水冷質子交換膜燃料電池電堆。