專利名稱：一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及質(zhì)子交換膜燃料電池的雙極板。
背景技術(shù)：
質(zhì)子交換膜燃料電池(ProtonExchange Membrane Fuel Cell，縮寫PEMFC)是一 種將氫燃料的化學(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。它具有功率密度高、能量轉(zhuǎn)化 效率高、常溫啟動(dòng)快、對(duì)環(huán)境污染小、靈活等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于交通、分布式發(fā)電、航空航天 等領(lǐng)域。雙極板是PEMFC及其電池堆的主要和重要部件之一。在電池堆中每塊雙極板與兩個(gè) 單電池有關(guān)，它的一個(gè)側(cè)面為一個(gè)單電池的陽極流場，另一個(gè)側(cè)面為相鄰單電池的陰極流場。 雙極板的作用如下(1)分配電池放電所需的燃料與氧化劑；(2)排出電池堆內(nèi)各個(gè)單電池電 化學(xué)反應(yīng)生成的水；(3)在電池堆中分離各個(gè)單電池，收集每節(jié)單電池電流；(4)傳導(dǎo)每節(jié)單 電池工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。流場是在雙極板上加工的各種形狀的溝槽，為反應(yīng)劑與生成物提供 進(jìn)出通道，流場結(jié)構(gòu)決定反應(yīng)劑與生成物在流場內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)，要保證PEMFC正常運(yùn)行，必須 使電極各處均能獲得充足的反應(yīng)劑、并及時(shí)將電池生成的水排出，因此，流場結(jié)構(gòu)對(duì)PEMFC的 性能有很大的影響。據(jù)報(bào)道，合適的流場結(jié)構(gòu)能使電池性能提高50%左右。PEMFC雙極板的流場常見有蛇型流場和平行流場等。其中蛇形流場只有一條通道， 其截面多采用矩形。其主要優(yōu)點(diǎn)是能迅速排除生成的液體水，不易出現(xiàn)堵塞通道的情況。但 是，對(duì)于面積比較大的雙極板，會(huì)因?yàn)橥ǖ肋^長而造成電池內(nèi)的氣體濃度分布不均勻，而引 起電流密度的不均勻，不能充分利用催化層，并且流道內(nèi)的壓降較大，流道出口處因氣壓降 低，存在液體水積累而可能造成水淹現(xiàn)象，從而影響電池的性能。平行流場相對(duì)于蛇型流場來說，通道數(shù)目較多而短，而且通道之間相互并聯(lián)。因此 平行流場具有流動(dòng)阻力小的優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上能夠降低壓力損失，提高電池的整體效率。 然而，在電池持續(xù)工作的過程中，由于通道數(shù)目多，氣流流速一般不大，水不易被排出，在通 道間的肋條下和通道的邊緣聚集，從而造成部分電極水淹的情況。實(shí)際應(yīng)用中還發(fā)現(xiàn)，由 于通道數(shù)目較多，各通道中氣體的流動(dòng)和反應(yīng)情況的細(xì)微差別會(huì)對(duì)電池的整體性能造成擾 動(dòng)，出現(xiàn)電池性能不穩(wěn)定的情況。近年來，仿生研究層出不窮?？v觀自然界，樹木、河流、動(dòng)物血管、動(dòng)物肺等生命和 非生命系統(tǒng)都可視為物質(zhì)流動(dòng)與能量輸送系統(tǒng)，盡管它們的生長條件和具體背景各不相 同，但它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上都有一個(gè)共同特征——呈樹狀分布。這些結(jié)構(gòu)是長時(shí)間演化而成，由進(jìn) 化論的觀點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)應(yīng)該是最優(yōu)或接近最優(yōu)的結(jié)構(gòu)，其能量消耗最小或傳熱、傳質(zhì)性能最佳 等。將自然界中這種優(yōu)良的傳熱、傳質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于PEMFC雙極板的流道設(shè)計(jì)，形成新的流場 結(jié)構(gòu)。能彌補(bǔ)現(xiàn)有流場結(jié)構(gòu)的不足，提升燃料電池的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題針對(duì)平行流場和蛇型流場的不足，提出一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板。這種新型的流場結(jié)構(gòu)，可提高燃料電池的性能和穩(wěn)定 性。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板，它 包括陽極板1、陰極板3、支撐框架2，陽極板1與陰極板3由支撐框架2固定連接，支撐框 架2位于陽極板1與陰極板3之間，陽極板1的左側(cè)面設(shè)有陽極流場，陰極板3的右側(cè)面設(shè) 有陰極流場，陽極板1、陰極板3上均設(shè)有三個(gè)進(jìn)口和三個(gè)出口，分別是燃料氣體進(jìn)口 7、燃 料氣體出口 7'、氧化劑進(jìn)口 8、氧化劑出口 8'、冷卻液進(jìn)口 6、冷卻液出口 6'；其特征在 于陽極板1上的燃料氣體進(jìn)口 7處設(shè)有一段氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場4，陽極板1上的燃料 氣體出口 7'處設(shè)有一段氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場4'，燃料氣體進(jìn)口 7與氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu) 流場4的流道的首端相連，燃料氣體出口 7'與氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場4'的流道的首端相 連通，氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場4與氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場4'之間為氣體平行流場5，氣體 平行流場5的流道分別與氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場4的流道的末端、氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場 4'的流道的末端相連通；陰極板3上的氧化劑進(jìn)口 8處設(shè)有一段氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場9，陰極板3上的 氧化劑出口 8'處設(shè)有一段氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場9'，氧化劑進(jìn)口 8與氧化劑進(jìn)口樹狀 結(jié)構(gòu)流場9的流道的首端相連，氧化劑出口 8'與氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場9'的流道的首 端相連通，氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場9與氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場9'之間為氧化劑平行 流場10，氧化劑平行流場10的流道分別與氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場9的流道的末端、氧化 劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場9'的流道的末端相連通。本發(fā)明的有益效果是1、陽極流場、陰極流場的兩端部均為樹狀結(jié)構(gòu)流場，中間為平行流場(陽極板上 的燃料氣體進(jìn)口、燃料氣體出口處各設(shè)有一段樹狀結(jié)構(gòu)流場，陰極板的氧化劑進(jìn)口、氧化劑 出口處各設(shè)有一段樹狀結(jié)構(gòu)流場)，這種新型的流場結(jié)構(gòu)，能夠有效地均勻分配反應(yīng)氣體到 各分支流道，使反應(yīng)氣體能均勻地分布在反應(yīng)流場，同時(shí)，很大程度上減少了氣體從進(jìn)氣口 進(jìn)入流道及流道通入出氣口的阻力；從而減少了進(jìn)氣口和出氣口的壓力損失，提高了燃料 電池的性能和穩(wěn)定性。陽極板、陰極板上的燃料氣體進(jìn)口、燃料氣體出口處各設(shè)有一段樹狀結(jié)構(gòu)流場，主 干流道進(jìn)口流道尺寸較大，有利于減少進(jìn)口與流道的阻力，從而降低進(jìn)口與出口的壓力損 失，使出口的壓降減少，有利于氣體流通，提高電池的穩(wěn)定性。本發(fā)明的雙極板使燃料氣體進(jìn)口與燃料氣體出口之間的壓力差減少，反應(yīng)氣體從 主干流道進(jìn)入分支流道的流量基本相同；燃料電池的電流密度分布顯著改善，在相同的放 電電壓下，電流密度提升，使得電池的輸出功率得到提高。2、由于主干流道和分支流道的尺寸和角度滿足Murray定律，使得氣體通入各流 道的阻力基本相等，當(dāng)氣體通過樹狀結(jié)構(gòu)流場的各分支流道到達(dá)中間平行流場時(shí)，可以獲 得相同的流速，使氣體在平行流場均勻地分布，提高燃料電池的性能。3、本發(fā)明的雙極板的中間采用平行流場結(jié)構(gòu)，相對(duì)于蛇型流場而言，進(jìn)口到出口 流道的長度大為減少，降低氣體在流道中傳輸?shù)淖枇Γ惯M(jìn)口、出口之間的壓差減少，因此 燃料電池的密封性加強(qiáng)，外界加壓裝置要求降低。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A部放大圖。圖3為圖1的左視圖。圖4為圖1的右視圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例2 (雙極板的樹狀多重分支流場)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明的實(shí)施例1中，平行流場和樹狀分支結(jié)構(gòu)流場單電池極化曲線圖。圖7為本發(fā)明的實(shí)施例1中，平行流場和樹狀分支結(jié)構(gòu)流場單電池功率密度曲線 圖。圖8為本發(fā)明的實(shí)施例1中，在電流密度I = 1. 3A/m2時(shí)，平行流場和樹狀分支結(jié) 構(gòu)流場流道內(nèi)氣體速度分布圖。圖9為現(xiàn)有極板結(jié)構(gòu)示意圖(作為實(shí)施例1中的對(duì)比參照，對(duì)比實(shí)驗(yàn)用的對(duì)比結(jié) 構(gòu))。圖中1-陽極板，2-支撐框架，3-陰極板，4-氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場，5-氣體平 行流場，6-冷卻液進(jìn)口，7-燃料氣體進(jìn)口，8-氧化劑進(jìn)口，9-氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場， 10-氧化劑平行流場，4'-氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場，6'-冷卻液出口，7'-燃料氣體出口， 8' _氧化劑出口，9'-氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板，它 包括陽極板1、陰極板3、支撐框架2，陽極板1與陰極板3由支撐框架2固定連接，支撐框架 2位于陽極板1與陰極板3之間，陽極板1的左側(cè)面設(shè)有陽極流場，陰極板3的右側(cè)面設(shè)有 陰極流場，陽極板1、陰極板3上均設(shè)有三個(gè)進(jìn)口和三個(gè)出口，分別是燃料氣體進(jìn)口 7、燃料 氣體出口 7'、氧化劑進(jìn)口 8、氧化劑出口 8'、冷卻液進(jìn)口 6、冷卻液出口 6'；陽極板1上 的燃料氣體進(jìn)口 7處設(shè)有一段氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場4，陽極板1上的燃料氣體出口 7'處 設(shè)有一段氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場4 ‘，燃料氣體進(jìn)口 7與氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場4的流道的 首端相連，燃料氣體出口 7'與氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場4'的流道的首端相連通，氣體進(jìn)口 樹狀結(jié)構(gòu)流場4與氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場4'之間為氣體平行流場5，氣體平行流場5的流 道分別與氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場4的流道的末端、氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場4'的流道的末 端相連通(陽極流場由氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場4、氣體平行流場5、氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場 4'組成)；陰極板3上的氧化劑進(jìn)口 8處設(shè)有一段氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場9，陰極板3上的 氧化劑出口 8'處設(shè)有一段氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場9'，氧化劑進(jìn)口 8與氧化劑進(jìn)口樹狀 結(jié)構(gòu)流場9的流道的首端相連，氧化劑出口 8'與氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場9'的流道的首 端相連通，氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場9與氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場9'之間為氧化劑平行 流場10，氧化劑平行流場10的流道分別與氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場9的流道的末端、氧化 劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場9'的流道的末端相連通(陰極流場由氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場9、氧 化劑平行流場10、氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場9'組成)。
支撐框架2上設(shè)有冷卻流道，冷卻流道分別與冷卻液進(jìn)口 6和冷卻液出口 6 ‘相連
ο氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場4的面積與氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場4'的面積相等。氧化 劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場9與氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場9'的面積相等。氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場4由一條氣體進(jìn)口主干流道和多個(gè)氣體進(jìn)口分支流道組 成(所述多個(gè)為6-100個(gè)，具體個(gè)數(shù)根據(jù)需要確定)，氣體進(jìn)口主干流道與燃料氣體進(jìn)口 7 相連通，氣體進(jìn)口主干流道上設(shè)有多個(gè)氣體進(jìn)口分支流道，氣體進(jìn)口分支流道與氣體平行 流場的流道相連通；氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場4'由一條氣體出口主干流道和多個(gè)氣體出口 分支流道組成(所述多個(gè)為6-100個(gè)，具體個(gè)數(shù)根據(jù)需要確定)，氣體出口主干流道與燃料 氣體出口 7'相連通，氣體出口主干流道上設(shè)有多個(gè)氣體出口分支流道，氣體出口分支流道 與氣體平行流場的流道相連通。氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場9由一條氧化劑進(jìn)口主干流道和多個(gè)氧化劑進(jìn)口分支 流道組成(所述多個(gè)為6-100個(gè)，具體個(gè)數(shù)根據(jù)需要確定)，氧化劑進(jìn)口主干流道與氧化劑 進(jìn)口 8相連通，氧化劑進(jìn)口主干流道上設(shè)有多個(gè)氧化劑進(jìn)口分支流道，氧化劑進(jìn)口分支流 道與氧化劑平行流場10的流道相連通；氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場9'由一條氧化劑出口主 干流道和多個(gè)氧化劑出口分支流道組成(所述多個(gè)為6-100個(gè)，具體個(gè)數(shù)根據(jù)需要確定)， 氧化劑出口主干流道與氧化劑出口 8'相連通，氧化劑出口主干流道上設(shè)有多個(gè)氧化劑出 口分支流道，氧化劑出口分支流道與氧化劑平行流場10的流道相連通。氣體進(jìn)口主干流道和多個(gè)氣體進(jìn)口分支流道的尺寸滿足Murray定律。氣體進(jìn)口 主干流道和氣體進(jìn)口分支流道之間的關(guān)系滿足+2式Δ，Δ為直徑指數(shù)，d為氣體進(jìn)口 主干流道直徑，Cl1為分支后分支流道直徑、d2為分支后次主干流道的直徑；同時(shí)，氣體進(jìn)口 主干流道與其氣體進(jìn)口分支流道的夾角為Murray最優(yōu)角度，氣體進(jìn)口主干流道與氣體進(jìn)
口分支流道的夾角滿足⑶…=…2_f_h23)l)/>22，θ為氣體進(jìn)口主干流道與氣體進(jìn)口分
支流道的夾角，r為氣體進(jìn)口主干流道的半徑，r2為氣體進(jìn)口分支流道的半徑。同樣，氣體出口主干流道和多個(gè)氣體出口分支流道的尺寸滿足Murray定律。同樣，氧化劑進(jìn)口主干流道和多個(gè)氧化劑進(jìn)口分支流道的尺寸滿足Murray定律。 氧化劑出口主干流道和多個(gè)氧化劑出口分支流道的尺寸滿足Murray定律。因樹狀結(jié)構(gòu)流場的流道滿足Murray定律，反應(yīng)氣體從燃料氣體進(jìn)口 7進(jìn)入氣體進(jìn) 口樹狀結(jié)構(gòu)流場4，進(jìn)入氣體進(jìn)口主干流道的反應(yīng)氣體能均勻地流入各氣體進(jìn)口分支流道， 最后到達(dá)氣體平行流場5參與化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物通過多個(gè)氣體出口分支流道匯入氣 體出口主干流道，經(jīng)燃料氣體出口 7'排出。樹狀結(jié)構(gòu)流場在整個(gè)過程中起著重要的作用， 一方面，為反應(yīng)區(qū)的平行流場提供了均勻的反應(yīng)氣體，另一方面，及時(shí)排出反應(yīng)產(chǎn)物及熱 量，減少燃料電池的“水淹”。所述質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板采用石墨材料銑削或雕刻制成，或采用表面改性 金屬板沖壓制成。實(shí)驗(yàn)對(duì)比本實(shí)施例1中陽極板1的結(jié)構(gòu)如圖3所示，陰極板3的結(jié)構(gòu)如圖4所 示，兩種流場的幾何參數(shù)及操作參數(shù)如表1 表1流場計(jì)算參數(shù)
權(quán)利要求
一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板，它包括陽極板(1)、陰極板(3)、支撐框架(2)，陽極板(1)與陰極板(3)由支撐框架(2)固定連接，支撐框架(2)位于陽極板(1)與陰極板(3)之間，陽極板(1)的左側(cè)面設(shè)有陽極流場，陰極板(3)的右側(cè)面設(shè)有陰極流場，陽極板(1)、陰極板(3)上均設(shè)有三個(gè)進(jìn)口和三個(gè)出口，分別是燃料氣體進(jìn)口(7)、燃料氣體出口(7′)、氧化劑進(jìn)口(8)、氧化劑出口(8′)、冷卻液進(jìn)口(6)、冷卻液出口(6′)；其特征在于陽極板(1)上的燃料氣體進(jìn)口(7)處設(shè)有一段氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4)，陽極板(1)上的燃料氣體出口(7′)處設(shè)有一段氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4′)，燃料氣體進(jìn)口(7)與氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4)的流道的首端相連，燃料氣體出口(7′)與氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4′)的流道的首端相連通，氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4)與氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4′)之間為氣體平行流場(5)，氣體平行流場(5)的流道分別與氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4)的流道的末端、氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4′)的流道的末端相連通；陰極板(3)上的氧化劑進(jìn)口(8)處設(shè)有一段氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9)，陰極板(3)上的氧化劑出口(8′)處設(shè)有一段氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9′)，氧化劑進(jìn)口(8)與氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9)的流道的首端相連，氧化劑出口(8′)與氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9′)的流道的首端相連通，氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9)與氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9′)之間為氧化劑平行流場(10)，氧化劑平行流場(10)的流道分別與氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9)的流道的末端、氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9′)的流道的末端相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板，其特征在 于氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4)的面積與氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4')的面積相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板，其特征在 于氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9)與氧化劑出口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9')的面積相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板，其特征在 于氣體進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4)由一條氣體進(jìn)口主干流道和多個(gè)氣體進(jìn)口分支流道組成， 氣體進(jìn)口主干流道與燃料氣體進(jìn)口(7)相連通，氣體進(jìn)口主干流道上設(shè)有多個(gè)氣體進(jìn)口分 支流道，氣體進(jìn)口分支流道與氣體平行流場的流道相連通；氣體出口樹狀結(jié)構(gòu)流場(4') 由一條氣體出口主干流道和多個(gè)氣體出口分支流道組成，氣體出口主干流道與燃料氣體出 口(7')相連通，氣體出口主干流道上設(shè)有多個(gè)氣體出口分支流道，氣體出口分支流道與 氣體平行流場的流道相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板，其特征在 于氧化劑進(jìn)口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9)由一條氧化劑進(jìn)口主干流道和多個(gè)氧化劑進(jìn)口分支流道 組成，氧化劑進(jìn)口主干流道與氧化劑進(jìn)口(8)相連通，氧化劑進(jìn)口主干流道上設(shè)有多個(gè)氧 化劑進(jìn)口分支流道，氧化劑進(jìn)口分支流道與氧化劑平行流場(10)的流道相連通；氧化劑出 口樹狀結(jié)構(gòu)流場(9')由一條氧化劑出口主干流道和多個(gè)氧化劑出口分支流道組成，氧化 劑出口主干流道與氧化劑出口(8')相連通，氧化劑出口主干流道上設(shè)有多個(gè)氧化劑出口 分支流道，氧化劑出口分支流道與氧化劑平行流場(10)的流道相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板，其特征在 于氣體進(jìn)口主干流道和多個(gè)氣體進(jìn)口分支流道的尺寸滿足Murray定律，氣體出口主干流 道和多個(gè)氣體出口分支流道的尺寸滿足Murray定律。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板，其特征在于氧化劑進(jìn)口主干流道和多個(gè)氧化劑進(jìn)口分支流道的尺寸滿足Murray定律，氧化劑出口 主干流道和多個(gè)氧化劑出口分支流道的尺寸滿足Murray定律。
全文摘要
本發(fā)明涉及質(zhì)子交換膜燃料電池的雙極板。一種樹狀結(jié)構(gòu)流場的質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板，它包括陽極板、陰極板、支撐框架，陽極板與陰極板由支撐框架固定連接，支撐框架位于陽極板與陰極板之間，陽極板的左側(cè)面設(shè)有陽極流場，陰極板的右側(cè)面設(shè)有陰極流場；其特征在于陽極流場、陰極流場的兩端部均為樹狀結(jié)構(gòu)流場，中間為平行流場。該雙極板可提高燃料電池的性能和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H01M4/86GK101944618SQ201010299498
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者喬運(yùn)乾, 李昌平, 谷云飛, 陳濤 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)