[實用新型]一種燃料電池氫極板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921397284.7
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN210805925U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鐸霖;黃振旭;王繼明;崔士濤;孫駐江;辛猛;熊承盛;燕希強;陳曉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東國鴻氫能科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0258
• 分類號: H01M8/0258;H01M8/0265
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;宋亞楠

本實用新型涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃料電池氫極板，氫極板設(shè)有氫氣流道，氫氣流道的進氣端設(shè)有氫入口、空氣入口和冷卻液入口，氫氣流道的出氣段設(shè)有氫出口、空氣出口和冷卻液出口，氫入口的橫截面面積大于氫出口的橫截面面積，空氣入口的橫截面面積小于空氣出口的橫截面面積。一方面，有利于增加流速，便于加快排出反應后產(chǎn)生的水；第二方面，避免空氣出口流速過快，提高空氣與氫氣的轉(zhuǎn)化效率；第三方面，避免了空氣出口處氫氣和空氣壓差過大的問題，提高電堆壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃料電池氫極板。

背景技術(shù)

燃料電池是一種能夠?qū)⒒瘜W能轉(zhuǎn)化為電能的電化學反應裝置，具有能量轉(zhuǎn)換效率高、零排放、無機械噪聲等優(yōu)點，在軍事和民用領(lǐng)域備受青睞。質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)采用固體聚合物膜作為電解質(zhì)，具有結(jié)構(gòu)簡單、工作溫度低等優(yōu)點，作為移動電源具有得天獨厚的優(yōu)勢。日本豐田汽車公司、韓國現(xiàn)代汽車公司等國際知名的汽車公司已經(jīng)開發(fā)出以PEMFC為動力的量產(chǎn)化的燃料電池電動汽車(FCEV或FCV)。

每個PEMFC單電池由兩個極板(一個氫極板和一個氧氣板)以及夾在兩個極板之間的膜電極組成。PEMFC的氫極板上設(shè)置有燃料流道，該燃料流道是燃料流動和傳輸?shù)膱鏊剂辖?jīng)由其而傳輸至陽極催化劑。PEMFC的氧極板上設(shè)置有氧化劑流道，該氧化劑流道是氧化劑(氧氣或空氣)流動和傳輸?shù)膱鏊趸瘎┙?jīng)由其而到達陰極催化劑。借助于所述燃料流道和氧化劑流道，燃料和氧化劑可以被源源不斷地輸送到燃料電池內(nèi)從而使燃料電池可以連續(xù)地輸出電能。

現(xiàn)有技術(shù)中在燃料電池產(chǎn)業(yè)化導入階段中，轉(zhuǎn)化效率尚待進一步提高，使用壽命延長、降低成本等成為諸多迫切急需解決的問題。燃料電池的研發(fā)、生產(chǎn)集聚多學科、多領(lǐng)域的尖端技術(shù)，任何在轉(zhuǎn)化效率、使用壽命和降低成本方面的改進，都具有很大的經(jīng)濟價值和社會效益。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供有助于提高燃料電池轉(zhuǎn)化效率、工作穩(wěn)定性和電堆壽命的一種燃料電池氫極板。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種燃料電池氫極板，氫極板設(shè)有氫氣流道，所述氫氣流道的進氣端設(shè)有氫入口、空氣入口和冷卻液入口，所述氫氣流道的出氣段設(shè)有氫出口、空氣出口和冷卻液出口，所述氫入口的橫截面面積大于氫出口的橫截面面積，所述空氣入口的橫截面面積小于空氣出口的橫截面面積。

可選的，所述氫氣流道包括進氣分配區(qū)和出氣分配區(qū)，所述進氣分配區(qū)和出氣分配區(qū)均設(shè)有分配島和氫氣導流脊，所述氫氣導流脊與反應脊連接，所述分配島均勻布置于氫氣導流脊的進氣端。

可選的，所述氫氣流道還包括反應區(qū)，所述反應區(qū)兩端分別連接進氣分配去和出氣分配區(qū)，所述反應區(qū)設(shè)有若干反應脊平行布置形成的若干溝槽。

可選的，所述分配島為圓柱體。

可選的，所述氫極板開設(shè)有巡檢口。

可選的，所述氫極板開設(shè)有定位孔。

可選的，所述空氣入口設(shè)置于氫入口和冷卻液入口之間，所述空氣出口設(shè)置于氫出口和冷卻液之間。

可選的，所述氫極板開設(shè)有密封槽，所述密封槽沿所述氫氣流道、氫入口、空氣入口和冷卻液入口周邊布置。

實施本實用新型的實施例，具有以下技術(shù)效果：

本實用新型的氫極板通過開設(shè)氫入口的橫截面面積大于氫出口的橫截面面積，從而使氫氣在氫出口的流量降低，有利于增加流速，便于加快排出反應后產(chǎn)生的水；第二方面，空氣入口的橫截面面積小于空氣出口的橫截面面積，由于空氣側(cè)進出口壓差較大，空氣出口壓力減小體積增大，因此，通過增大空氣出口面積避免空氣流速過快；第三方面，氫極板的空氣入口和氫入口均設(shè)置在同側(cè)，避免了空氣出口處氫氣和空氣壓差過大的問題，提高電堆壽命。

附圖說明