[發明專利]一種仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構

在審

• 申請號: 202211451915.5
• 申請日: 2022-11-21
• 公開（公告）號: CN115799557A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 林開杰;顧冬冬;喬競馳;陜俊豪;王銳;王超超;孫建峰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01M8/026
• 分類號: H01M8/026;H01M8/0265
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

1.一種仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構，其特征在于，包括：反應氣體進口(1)、氣體流道場(3)以及反應氣體出口(4)；其中氣體流道場(3)為雙極板結構；反應氣體由反應氣體進口(1)進入氣體流道場(3)，通過氣體流道場(3)中的溝槽從反應氣體出口(4)排出。

2.如權利要求1所述的一種仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構，其特征在于，所述氣體流道場(3)雙極板結構為矩形，接觸面積為40mm×40mm。

3.如權利要求2所述的一種仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構，其特征在于，所述氣體流道場(3)的流場結構由鱗形肋結構(2)交錯排布組成，氣體通過肋間溝槽從反應氣體進口運輸至反應氣體出口。

4.如權利要求3所述的一種仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構，其特征在于，所述鱗形肋結構(2)的弧形邊緣結構根據魚鱗的自然結構特征確定，且肋結構為軸對稱設計；鱗形肋結構(2)的橫向尺寸d1與縱向尺寸d2的比值為：0.66比1，鱗形肋結構(2)的高度h為1mm。

5.如權利要求4所述的一種仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構，其特征在于，所述鱗形肋結構(2)根據魚鱗分布特征交錯排布，橫向鱗形肋結構(2)在同一水平線分布，其間距為1mm；縱向鱗形肋結構(2)呈交錯分布，下一級的鱗形肋結構(2)在上一級鱗形肋結構(2)的中線分布，且其垂直方向間距為1-2mm。

6.如權利要求5所述的一種仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構，其特征在于，所述鱗形肋結構(2)交錯排布形成網狀流道，流道寬度為1-2mm，流道高度為1mm，流道截面均為矩形結構，弧形流道的結構特征與鱗形肋結構(2)邊緣結構特征相同，不同弧形流道相連形成波紋狀仿魚鱗的網狀流道結構。

7.如權利要求6所述的一種仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構，其特征在于，所述反應氣體進口(1)根據魚鱗生長方向及結構特征，設計在靠近鱗形肋結構(2)尖端的位置，反應氣體出口(4)設計于鱗形肋結構(2)尖端的對側位置。

8.如權利要求7所述的一種仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構，其特征在于，所述反應氣體進口(1)與反應氣體出口(4)平行分布。

9.如權利要求8所述的一種仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構，其特征在于，所述鱗形肋結構(2)的尺寸根據氣體流道場(3)的尺寸及活性反應面積進行同比例放大或縮小。

10.如權利要求9所述的一種仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構，其特征在于，所述結構的性能檢測方法，包括以下步驟：

步驟一，設計仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場結構；

步驟二，建立仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場及質子交換膜燃料電池的三維幾何模型；

步驟三，對仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場及質子交換膜燃料電池的幾何結構進行網格劃分；

步驟四，對仿魚鱗網狀燃料電池雙極板流道場的流場性能及燃料電池工作性能進行模擬；

步驟五，基于模擬得到的數據對不同雙極板流道場結構進行性能分析。