[實用新型]一種質子交換膜燃料電池雙極板分配頭

有效

• 申請號: 201520347705.0
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN204991855U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 顧榮鑫;章嵩松;張超;陶少龍;楊鳳銀;靳宏建
• 申請（專利權）人: 昆山弗爾賽能源有限公司
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/1007
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英;林波

技術領域

本實用新型涉及質子交換膜燃料電池技術領域，具體涉及一種質子交換膜燃料電池雙極板分配頭。

背景技術

質子交換膜燃料電池(PEMFC)以其高效率、高比能量、低污染等優點被認為是一種適合人類發展和環境要求的理想電源。其中，雙極板是PEMFC的重要部件，其兩面都有加工出的流道，起著分布反應氣、收集電流、機械支撐、水熱管理以及分隔陰陽兩極反應氣的作用。設計合理的雙極板結構，可以提高流道內反應氣分布的均勻性，使膜電極各處均能獲得充足的反應氣，并且使產生的廢熱及時排出，保證燃料電池具有較好的性能和穩定性。

在現有的技術中，一般通過在雙極板分配頭內添加不同結構、不同布局的導流構件，改變反應氣的流動方向，使進入各個流道內的反應氣分布更加均勻。另外，隨著計算機技術的發展，CFD技術也越來越多地應用到燃料電池中，通過流場分析來指導燃料電池雙極板結構的設計與優化。

專利CN102013500A公開了一種質子交換膜燃料電池氣體流場，其分配流場段的底面上設有均勻分布的橢圓形分配頭，改善了反應氣體的傳質過程。但是，由于氣體進口尺寸比較小，遠離氣體進口處的流道內氣體分布的比較少，雙極板上各流道內氣體的均布性難以得到保證。

實用新型內容

本實用新型提供一種質子交換膜燃料電池雙極板分配頭，該質子交換膜燃料電池雙極板分配頭提高質子交換膜燃料電池各流道內氣流分布均勻性。

本實用新型采用以下技術方案：

第一方面，本技術方案提供一種質子交換膜燃料電池雙極板分配頭，包括進氣口和導流區，所述導流區的一端與所述進氣口連接，所述導流區的另一端與雙極板的流道連接，所述導流區包括多條導流條，所述導流條呈“Z”字形排列，所述進氣口的進氣方向與所述流道延伸方向一致。

其進一步技術方案為，所述導流條包括第一導流條、第二導流條及第三導流條，所述第一導流條、第二導流條及第三導流條從靠近所述進氣口的位置從近到遠依次排布，所述第一導流條與所述進氣口進氣方向的夾角為第一夾角，所述第二導流條與所述進氣口進氣方向的夾角為第二夾角，所述第二夾角小于所述第一夾角，所述第三導流條與所述進氣口進氣方向垂直。

其進一步技術方案為，所述第一導流條包括多個第一導流凸起，所述第二導流條包括多個第二導流凸起，所述第三導流條包括多個第三導流凸起。

其進一步技術方案為，所述第一導流凸起、所述第二導流凸起及所述第三導流凸起均為長方體、長條形梯形體及長條形圓柱體中的一種。

其進一步技術方案為，所述第一導流凸起的高度為0.05～0.1mm，長度為0.8～1mm；所述第二導流凸起的高度為0.05～0.1mm，長度為1～1.2mm；所述第三導流凸起的高度為0.05～0.1mm，長度為1～1.2mm。

其進一步技術方案為，所述第一導流條上相鄰兩個第一導流凸起之間的距離隨距離所述進氣口從近到遠逐漸增大；所述第二導流條上相鄰兩個所述第二導流凸起之間的距離隨距離所述進氣口從近到遠逐漸增大；所述第三導流條上相鄰兩個所述第三導流凸起之間的距離隨距離所述進氣口從近到遠逐漸增大。

其進一步技術方案為，所述流道相互平行，為直線型或波浪形。

本實用新型提供的技術方案帶來的有益效果：

本技術方案中，通過在質子交換膜燃料電池雙極板分配頭內嵌呈“Z”字形排列的導流條，提高了質子交換膜燃料電池各溝道內氣流分布均勻性，有利于提高質子交換膜燃料電池的性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對本實用新型實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本實用新型實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的質子交換膜燃料電池雙極板分配頭的結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例的結果示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。