一种树状结构流场的质子交换膜燃料电池双极板

摘要

本发明涉及质子交换膜燃料电池的双极板。一种树状结构流场的质子交换膜燃料电池双极板，它包括阳极板、阴极板、支撑框架，阳极板与阴极板由支撑框架固定连接，支撑框架位于阳极板与阴极板之间，阳极板的左侧面设有阳极流场，阴极板的右侧面设有阴极流场；其特征在于：阳极流场、阴极流场的两端部均为树状结构流场，中间为平行流场。该双极板可提高燃料电池的性能和稳定性。

主权项

一种树状结构流场的质子交换膜燃料电池双极板，它包括阳极板（1）、阴极板（3）、支撑框架（2），阳极板（1）与阴极板（3）由支撑框架（2）固定连接，支撑框架（2）位于阳极板（1）与阴极板（3）之间，阳极板（1）的左侧面设有阳极流场，阴极板（3）的右侧面设有阴极流场，阳极板（1）、阴极板（3）上均设有三个进口和三个出口，分别是：燃料气体进口（7）、燃料气体出口（7′）、氧化剂进口（8）、氧化剂出口（8′）、冷却液进口（6）、冷却液出口（6′）；其特征在于：阳极板（1）上的燃料气体进口（7）处设有一段气体进口树状结构流场（4），阳极板（1）上的燃料气体出口（7′）处设有一段气体出口树状结构流场（4′），燃料气体进口（7）与气体进口树状结构流场（4）的流道的首端相连，燃料气体出口（7′）与气体出口树状结构流场（4′）的流道的首端相连通，气体进口树状结构流场（4）与气体出口树状结构流场(4′)之间为气体平行流场(5)，气体平行流场(5)的流道分别与气体进口树状结构流场(4)的流道的末端、气体出口树状结构流场(4′)的流道的末端相连通；阴极板(3)上的氧化剂进口(8)处设有一段氧化剂进口树状结构流场(9)，阴极板(3)上的氧化剂出口(8′)处设有一段氧化剂出口树状结构流场(9′)，氧化剂进口(8)与氧化剂进口树状结构流场(9)的流道的首端相连，氧化剂出口(8′)与氧化剂出口树状结构流场(9′)的流道的首端相连通，氧化剂进口树状结构流场(9)与氧化剂出口树状结构流场(9′)之间为氧化剂平行流场(10)，氧化剂平行流场(10)的流道分别与氧化剂进口树状结构流场(9)的流道的末端、氧化剂出口树状结构流场(9′)的流道的末端相连通；气体进口主干流道和多个气体进口分支流道的尺寸满足Murray定律，气体出口主干流道和多个气体出口分支流道的尺寸满足Murray定律；氧化剂进口主干流道和多个氧化剂进口分支流道的尺寸满足Murray定律，氧化剂出口主干流道和多个氧化剂出口分支流道的尺寸满足Murray定律；气体进口树状结构流场(4)由一条气体进口主干流道和多个气体进口分支流道组成，气体进口主干流道与燃料气体进口(7)相连通，气体进口主干流道上设有多个气体进口分支流道，气体进口分支流道与气体平行流场的流道相连通；气体出口树状结构流场(4′)由一条气体出口主干流道和多个气体出口分支流道组成，气体出口主干流道与燃料气体出口(7′)相连通，气体出口主干流道上设有多个气体出口分支流道，气体出口分支流道与气体平行流场的流道相连通；氧化剂进口树状结构流场（9）由一条氧化剂进口主干流道和多个氧化剂进口分支流道组成，氧化剂进口主干流道与氧化剂进口（8）相连通，氧化剂进口主干流道上设有多个氧化剂进口分支流道，氧化剂进口分支流道与氧化剂平行流场（10）的流道相连通；氧化剂出口树状结构流场（9′）由一条氧化剂出口主干流道和多个氧化剂出口分支流道组成，氧化剂出口主干流道与氧化剂出口（8′）相连通，氧化剂出口主干流道上设有多个氧化剂出口分支流道，氧化剂出口分支流道与氧化剂平行流场（10）的流道相连通。