一种带有气体分配区的叶脉平行流场结构及在燃料电池中的应用

文档序号:32050910发布日期:2022-11-03 09:07阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种带有气体分配区的叶脉平行流场结构,其特征在于:所述流场结构包括依次连通的进气口(1)、进气气体分配区(2)、中央区(3)、出气气体分配区(4)、出气口(5);所述进气气体分配区(2)、出气气体分配区(4)形状为梯形,内部设有利于气体分散的圆柱形脊(6),所述圆柱形脊(6)交错排列;所述中央区(3)包括中央区脊(9)、一级流道(7)和二级流道(8),所述中央区脊(9)的两侧设有一级流道(7),所述一级流道(7)与二级流道(8)交错,二级流道(8)对称分布在一级流道(7)两侧形成叶脉状结构;所述中央区脊(9)被二级流道(8)切割不连续分布。2.根据权利要求1所述的带有气体分配区的叶脉平行流场结构,其特征在于:所述进气气体分配区(2)与出气气体分配区(4)的结构相同,所述进气气体分配区(2)与出气气体分配区(4)位于中央区(3)的两侧,所述进气口(1)与出气口(5)呈对角设置;所述进气气体分配区(2)下底边远离入口的底角的角度为10-45
°
,所述进气气体分配区(2)下底边的两个底角之和为90
°
。3.根据权利要求1所述的带有气体分配区的叶脉平行流场结构,其特征在于:所述进气气体分配区(2)、出气气体分配区(4)中的圆柱形脊(6)作为气体分散柱,其排列的横排与梯形底边平行,纵排与梯形短腰平行,所述圆柱形脊(6)的半径为0.4-1.0mm,高度为0.2-2mm,不同圆柱形脊(6)的圆心横向之间距离为1-2mm,纵向之间距离为1-2mm。4.根据权利要求1所述的带有气体分配区的叶脉平行流场结构,其特征在于:所述中央区(3)的一级流道(7)为平行直流道,所述一级流道(7)流道的宽度为0.4-1.2mm,一级流道(7)流道的深度为0.2-2mm,与圆柱形脊(6)的高度相同。5.根据权利要求1所述的带有气体分配区的叶脉平行流场结构,其特征在于:所述中央区(3)的二级流道(8)为倾斜一定角度的支脉流道,所述支脉流道对称分布或交错分布在一级流道(7)两侧形成叶脉枝丫结构,将相邻的一级流道(7)连通,所述二级流道(8)的宽度为0.2-1mm,其深度与一级流道(7)相同,所述二级流道(8)靠近气体分配区(2)的第一条支脉与分配区距离为2-8mm,所述叶脉结构同一侧两条支脉之间距离为3-6mm,所述二级流道(8)与一级流道(7)之间的夹角为15-75
°
。6.根据权利要求5所述的带有气体分配区的叶脉平行流场结构,其特征在于:当二级流道(8)交错分布时,同一侧两条支脉之间距离不变,另一侧的支脉结构错开1-3mm的距离。7.根据权利要求1所述的带有气体分配区的叶脉平行流场结构,其特征在于:所述一级流道(7)的中央区脊(9)被二级流道(8)分割成平行四边形,靠近进气气体分配区(2)和出气气体分配区(4)的中央区脊(9)为梯形,中央区脊(9)的宽度为0.4-1.5mm,中央区脊(9)的高度与进气气体分配区(2)、出气气体分配区(4)中圆柱形脊(6)的高度相同。8.一种权利要求1所述的带有气体分配区的叶脉平行流场结构在燃料电池领域中应用。9.根据权利要求8所述的应用,所述的带有气体分配区的叶脉平行流场结构作为阴和/或阳极流场。

技术总结
本发明提供了一种带有气体分配区的叶脉平行流场结构及在燃料电池中的应用,属于燃料电池领域,包括进、出气口、梯形的进、出口气体分配区、中央区。本发明所述气体分配区由圆柱形脊排列构成,其排列角度与分配区的边平行;所述中央区由一级流道与二级流道交错构成;所述一级流道为平行直流道;所述二级流道为倾斜一定角度的支脉流道,与一级直流道构成叶脉结构,将所有一级流道连通。反应气体由进气口进入流场,经气体分配区和二级流道的两次气体分配,使得反应气体在流场中均匀分布。本发明的二次分配设计有利于流道中水的流动,有效避免通道中水的聚集,避免水淹现象的发生,能够显著提升电池的性能。此外本发明结构简单,易于加工,节约了制造成本。节约了制造成本。节约了制造成本。


技术研发人员:王咸栋 刘伟 宋玉江
受保护的技术使用者:大连理工大学
技术研发日:2022.08.08
技术公布日:2022/11/2
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