[發明專利]一種葉脈仿生壓滲型三合一雙極板及其工作方法

有效

• 申請號: 201911112010.3
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN111063912B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 李印實;鄧世培
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01M8/026
• 分類號: H01M8/026;H01M8/0263;H01M8/1004;H01M8/04007
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

1.一種葉脈仿生壓滲型三合一雙極板，其特征在于：包括陰極板（1）和陽極板（2），陰極板（1）單面刻蝕有流道，陽極板（2）雙面刻蝕有流道，所述的陰極板（1）和所述的陽極板（2）通過粘結劑緊密粘結形成雙極板整體；所述的陰極板（1）和陽極板（2）上靠近一邊順序設置有貫穿陰極板（1）和陽極板（2）的氧化劑配液腔（3）、冷卻液配液腔（7）、燃料配液腔（5），陰極板（1）和陽極板（2）上靠近另一邊順序設置有貫穿陰極板（1）和陽極板（2）的燃料集液腔（6）、冷卻液集液腔（8）、氧化劑集液腔（4）；

所述的陰極板（1）正面主體區域分布有氧化劑配液主道（11）、氧化劑配液子道（13）、氧化劑集液主道（12）、氧化劑集液子道（14），其中所述的氧化劑配液主道（11）與所述的氧化劑配液子道（13）相連、所述的氧化劑集液主道（12）與所述的氧化劑集液子道（14）相連；所述氧化劑配液主道（11）與氧化劑配液腔（3）相連通，氧化劑集液主道（12）與氧化劑集液腔（4）相連通；所述的氧化劑配液主道（11）、氧化劑配液子道（13）組合為葉脈仿生形，所述的氧化劑集液主道（12）、氧化劑集液子道（14）組合為葉脈仿生形；

所述的陽極板（2）正面主體區域分布有冷卻液流道（21）和冷卻液流道肋板（22），冷卻液流道（21）兩端分別與冷卻液配液腔（7）和冷卻液集液腔（8）連通；所述的陽極板（2）背面主體區域分布有燃料配液主道（23）、燃料配液子道（25）、燃料集液主道（24）、燃料集液子道（26），其中所述的燃料配液主道（23）與所述的燃料配液子道（25）相連、所述的燃料集液主道（24）與所述的燃料集液子道（26）相連；所述燃料配液主道（23）與燃料配液腔（5）相連通，燃料集液主道（24）與燃料集液腔（6）相連通；所述的燃料配液主道（23）、所述的燃料配液子道（25）組合為葉脈仿生形，所述的燃料集液主道（24）、所述的燃料集液子道（26）組合為葉脈仿生形；

所述的陰極板（1）和所述的陽極板（2）均由第一泡沫金屬層（27）和第二泡沫金屬層（30）構成，所述的第一泡沫金屬層（27）和所述的第二泡沫金屬層（30）由分隔板（29）分隔開；所述的第一泡沫金屬層（27）中負載有催化劑（28），所述的第二泡沫金屬層（30）內填充有相變材料（31）。

2.根據權利要求1所述的一種葉脈仿生壓滲型三合一雙極板，其特征在于：所述的氧化劑配液主道（11）截面積為與之相連的3條所述的氧化劑配液子道（13）截面積之和；所述的氧化劑配液子道（13）又自為葉脈仿生形；所述的氧化劑集液主道（12）截面積與所述的氧化劑集液子道（14）截面積相等；所述的氧化劑集液子道（14）又自為葉脈仿生形。

3.根據權利要求1所述的一種葉脈仿生壓滲型三合一雙極板，其特征在于：所述的燃料配液主道（23）截面積為與之相連的3條所述的燃料配液子道（25）截面積之和；所述的燃料配液子道（25）又自為葉脈仿生形；所述的燃料集液主道（24）截面積與所述的燃料集液子道（26）截面積相等；所述的燃料集液子道（26）又自為葉脈仿生形。

4.根據權利要求2或3所述的一種葉脈仿生壓滲型三合一雙極板，其特征在于：所述的陰極板（1）正面主體區域分布的所述的氧化劑配液主道（11）、所述的氧化劑配液子道（13）、所述的氧化劑集液主道（12）、所述的氧化劑集液子道（14）共同將所述的陰極板（1）正面主體區域分割為大小、形狀均一的具有活性的電化學催化反應區域。

5.根據權利要求2或3所述的一種葉脈仿生壓滲型三合一雙極板，其特征在于：所述的陽極板（2）背面主體區域分布的所述的燃料配液主道（23）、所述的燃料配液子道（25）、所述的燃料集液主道（24）、所述的燃料集液子道（26）共同將所述的陽極板（2）背面主體區域分割為大小、形狀均一的具有活性的電化學催化反應區域。

6.根據權利要求5所述的一種葉脈仿生壓滲型三合一雙極板，其特征在于：所述的陽極板（2）正面主體區域的冷卻液流道（21）中的冷卻液流動方向與所述的陰極板（1）正面的電化學催化反應區域及所述的陽極板（2）背面的電化學催化反應區域中的濃差方向相平行。