一种燃料电池流场板、燃料电池单电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115241483A(43)申请公布日2022.10.25(21)申请号202211042942.7(22)申请日2022.08.29(71)申请人上海捷氢科技股份有限公司地址201804上海市嘉定区安亭镇谢春路1788号(72)发明人朱莹介亚克王仁芳石伟玉侯中军(74)专利代理机构北京信远达知识产权代理有限公司11304专利代理师张玉巾(51)Int.Cl.H01M8/026(2016.01)H01M8/0263(2016.01)H01M8/0265(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种燃料电池流场板、燃料电池单电池(57)摘要本申请提供了一种燃料电池流场板、燃料电池单电池，燃料电池流场板包括平行流场，平行流场包括沿平行流场的横向分布的至少两个纵向单元，每个纵向单元包括至少一个流道，每个纵向单元均设置有多个沿平行流场的纵向间隔设置的迷宫式阻力区，迷宫式阻力区包括由相对的两个流道壁面上交替排列的凸起形成的迷宫式通道；任意相邻的两个纵向单元中的一者设置的迷宫式阻力区与另一者设置的迷宫式阻力区在平行流场的纵向上交替排布。本申请提供的燃料电池流场板有效避免了传统的平行流场存在的脊下催化层和流道下催化层的反应物浓度差异过大的问题，提升了反应物在催化层的分布均匀性。CN115241483ACN115241483A权利要求书1/1页1.一种燃料电池流场板，包括平行流场，其特征在于，所述平行流场包括沿所述平行流场的横向分布的至少两个纵向单元，每个所述纵向单元包括至少一个流道，每个所述纵向单元均设置有多个沿所述平行流场的纵向间隔设置的迷宫式阻力区，所述迷宫式阻力区包括由相对的两个流道壁面上交替排列的凸起形成的迷宫式通道；任意相邻的两个所述纵向单元中的一者设置的所述迷宫式阻力区与另一者设置的所述迷宫式阻力区在所述平行流场的纵向上交替排布。2.根据权利要求1所述的燃料电池流场板，其特征在于，与任一所述纵向单元相邻的两个所述纵向单元中的一者设置的所述迷宫式阻力区与另一者设置的所述迷宫式阻力区沿所述平行流场的横向正对设置。3.根据权利要求1所述的燃料电池流场板，其特征在于，任意相邻的两个所述纵向单元在所述平行流场的纵向上交替排布所述迷宫式阻力区时的交替间距不小于5mm且不大于120mm。4.根据权利要求1所述的燃料电池流场板，其特征在于，所述凸起在垂直于所述燃料电池流场板的最大平面的方向上的投影形状为矩形、梯形或半圆形。5.根据权利要求1所述的燃料电池流场板，其特征在于，任意相邻的两个所述纵向单元在所述平行流场的纵向上交替排布所述迷宫式阻力区时的交替间距沿流道的流动方向依次减小。6.根据权利要求1所述的燃料电池流场板，其特征在于，所述平行流场的流道形式为平行直流道或平行蜿蜒流道。7.根据权利要求1～6中任意一项所述的燃料电池流场板，其特征在于，所述凸起的交替间距不小于所述凸起在流道的流动方向上的宽度的1.2倍，所述凸起在流道的流动方向上的宽度不小于0.2mm。8.根据权利要求7所述的燃料电池流场板，其特征在于，所述凸起在垂直于流道的流动方向的方向上的宽度不小于流道宽度的一半。9.根据权利要求7所述的燃料电池流场板，其特征在于，所述平行流场位于所述燃料电池流场板的中部，所述燃料电池流场板还包括位于所述平行流场两端的点状流场。10.一种燃料电池单电池，其特征在于，包括如权利要求1～9中任意一项所述的燃料电池流场板。2CN115241483A说明书1/4页一种燃料电池流场板、燃料电池单电池技术领域[0001]本申请涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种燃料电池流场板、燃料电池单电池。背景技术[0002]燃料电池堆由膜电极和流场板重复堆叠而成，膜电极内的催化层为电化学反应发生的场所，流场板负责向膜电极传输反应物，排出膜电极内的反应生成物，并传导反应产生的电流和热量。通过设计合适的流场板结构以提升催化层的反应物浓度和分布均匀性能有效降低燃料电池的浓差极化，是提高燃料电池发电性能的重要手段。[0003]对于传统的平行流场而言，反应物主要以分子扩散的形式从流道向催化层传输。由于脊的存在，流道至脊下催化层的距离大于流道至流道下催化层的距离，导致脊下催化层的反应物浓度低于流道下催化层的反应物浓度。此外，反应产生的液态水需经由气体扩散层排出至流道，由于流道至脊下气体扩散层的距离大于流道至流道下气体扩散层的距离，液态水更容易在脊下气体扩散层累积，液态水对反应物扩散形成的阻力进一步加剧了脊下催化层和流道下催化层的反应物浓度差异。脊下催化层的较低的反应物浓度产生了较高的浓差极化，亟需通过合适的流场板设计提高反应物从流道向脊下催化层的传输效率。发明内容[0004]有鉴于此，本申请提供了