[发明专利]有利于改善流体分配的质子交换膜燃料电池金属双极板

摘要

有利于改善流体分配的质子交换膜燃料电池金属双极板，由阴、阳极单极板对应连接构成，阴、阳极单极板两侧设有三腔公用管道，中部设直流场流道、分配流道和进出口流道，直流场流道由平行的凸起和沟槽组成，分配流道部分由按规律排布的导流岛和反向凸起的支撑点构成，阴、阳极单极板进口侧与出口侧为不对称结构，气腔公用管道进口的面积比出口的面积大0.1-0.5倍。本发明的优点是：分配流道改善了反应气体和冷剂的分配情况，可提高电堆性能，优化电堆水管理能力；三腔进出口不对称设计，最大限度节省了空间；组装的电堆，可适用电堆平置、侧置和立置操作；电池堆组装外定位，可避免电池堆发生扭曲、变形，提高电池堆的平整性。

主权项

有利于改善流体分配的质子交换膜燃料电池金属双极板，由金属薄板冲压成型的阴、阳极单极板对应连接构成，阴、阳极单极板上设有包括两侧的空气腔公用管道(01、01′、1、1′)、氢气腔公用管道(03、03′、3、3′)、冷却腔公用管道(02、02′、2、2′)、中部的阴、阳极流场流道和密封线(08、8、012、12)，阴、阳极流场流道由阴、阳极板中间直流场流道(06、6)、与直流场流道两端相通的阴阳极板的空气和氢气分配流道(05、5)和与分配流道连通的阴阳极板空气和氢气进出口流道(04、04′、4、4′)组成，空气和氢气进出口流道(04、04′、4、4′)分别与阴、阳极单极板两侧的空气腔公用管道(01、01′、1、1′)和氢气腔公用管道(03、03′、3、3′)连通，空气腔公用管道进口(01)经过阴极板空气进口流道(04)、进口侧阴极板空气分配流道(05)、阴极板中间直流道(06)、出口侧阴极板空气分配流道(05)和阴极板空气出口流道(04′)与阴极板空气出口共用管道(01′)相通，氢气腔公用管道进口(3)经过阳极板氢气进口流道(4)、进口侧阳极板氢气分配流道(5)、阳极板中间直流道(6)、出口侧阳极板氢气分配流道(5)和阳极板氢气出口流道(4′)与阳极板氢气出口共用管道(1′)相通；中间直流场流道(06、6)由平行的凸起和沟槽组成，空气和氢气分配流道(05、5)由按规律排布的分别向阴、阳极单极板正面凸起的导流岛(13)构成，导流岛(13)形状相同，呈纵列方向排布，导流岛(13)纵列方向与双极板横向水平线之间的夹角为30‑60°，导流岛(13)之间间距1‑3mm；密封线(08、8、012、12)沿阴、阳极单极板周边及空气腔公用管道(01、01′、1、1′)、氢气腔公用管道(03、03′、3、3′)和冷却腔公用管道(02、02′、2、2′)周边布置，其特征在于：所述阴、阳极单极板进口侧与出口侧为不对称结构，所述不对称结构包括：阴、阳极单极板进口侧从中间直流场流道进口端起至进口侧端部的两侧边比中间直流场流道的两侧边宽5‑10mm，出口侧阴、阳极单极板的相对应的一侧边从中间直流场流道出口端起至出口侧的端部比中间直流场流道侧边宽5‑10mm，空气腔公用管道(01、01′、1、1′)和氢气腔公用管道(03、03′、3、3′)进口的面积比出口的面积大0.1‑0.5倍；所述阴、阳极单极板空气腔公用管道(01、01′、1、1′)和氢气腔公用管道(03、03′、3、3′)的与空气和氢气进出口流道(04、04′、4、4′)相连的边为斜边，斜边与与双极板横向水平线之间的夹角为30～60°；所述空气和氢气分配流道(05、5)还包括分别向阴、阳极单极板反面凸起的支撑点(14)，支撑点(14)形状相同，支撑点(14)位于导流岛(13)纵列的列与列之间，支撑点(14)之间的间距沿气流方向的间距1‑3mm，垂直于气流方向间距1‑6mm，双极板的阴极单极板上的支撑点(14)的上平面与相对的阳极单极板的平板互相支撑，形成冷却腔分配流道，冷却腔分配流道通过冷却腔进出口流道与冷却腔公用管道(02、02′、2、2′)联通。