專利名稱：氣冷貫通式質(zhì)子交換膜燃料電池導(dǎo)流板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于燃料電池領(lǐng)域，尤其涉及到質(zhì)子交換膜燃料電池的導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)和散熱方式的改進(jìn)。
本實(shí)用新型的目的是將燃料電池空氣導(dǎo)流板上的封閉式導(dǎo)流槽，改進(jìn)為在整個(gè)導(dǎo)流板上呈貫通式，直接與大氣相通的貫通式燃料電池導(dǎo)流板，將水冷式改為氣冷式。燃料電池使用常壓氫氣為燃料、常壓空氣為氧化劑，即可正常發(fā)電。當(dāng)此種結(jié)構(gòu)燃料電池應(yīng)用于便攜式電源時(shí)，能大大簡(jiǎn)化控制和配氣以及冷卻系統(tǒng)。
本實(shí)用新型可達(dá)到的效果是在燃料電池上采用氣冷貫通式導(dǎo)流板后，空氣能在常壓下從導(dǎo)流板外直接進(jìn)入導(dǎo)流板，通過(guò)改變導(dǎo)流槽的分布、形狀以及槽斷面的變化，達(dá)到在常壓下保證燃料電池正常發(fā)電的效果，使用常壓空氣，改變了現(xiàn)有燃料電池通過(guò)冷卻水系統(tǒng)對(duì)電堆散熱的方法，簡(jiǎn)化了燃料電池系統(tǒng)，降低了成本，為中小功率的燃料電池作為動(dòng)力電源，為使其應(yīng)用于電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)助動(dòng)車(chē)、電動(dòng)休閑車(chē)及便攜式燃料電池電源等領(lǐng)域，創(chuàng)造了條件。
圖5是本實(shí)用新型導(dǎo)流板的多種進(jìn)氣形式示意圖圖6是本實(shí)用新型導(dǎo)流板的形狀變化示意圖其中圖6(一)是圓形導(dǎo)流板，圖6(二)是正方形導(dǎo)流板，圖6(三)是正八邊形導(dǎo)流板圖7是本實(shí)用新型散熱空氣槽在導(dǎo)流槽的背面示意圖。
圖中A-封閉式導(dǎo)流板B-封閉式導(dǎo)流槽C-空氣入口D-空氣出口F-代表空氣流動(dòng)方向G-代表散熱空氣槽A1-氣冷貫通式導(dǎo)流板B1-貫通式導(dǎo)流槽b1-貫通式導(dǎo)流板上直線形導(dǎo)流槽b2-貫通式導(dǎo)流板上曲線形導(dǎo)流槽b3-貫通式導(dǎo)流板上折線形導(dǎo)流槽E-貫通式導(dǎo)流槽槽底E1-臺(tái)階形E2-波浪形A1(一)-圓形氣冷貫通式導(dǎo)流板A1(二)-正方形氣冷貫通式導(dǎo)流板A1(三)-多邊形氣冷貫通式導(dǎo)流板實(shí)施例2圖6A1(一)是氣冷貫通式燃料電池導(dǎo)流板，選用金屬材料不銹鋼板，其外型尺寸為Φ100mm的圓，在導(dǎo)流板上制作10條導(dǎo)流槽，其槽寬在1-10之間變化，槽深在1-1.5mm之間變化，槽底呈波浪形狀，導(dǎo)流板為中間進(jìn)氣，散熱方式為空氣冷卻，每個(gè)發(fā)電單元設(shè)一片散熱板，用此種導(dǎo)流板組成60片膜電極的電堆，在常溫、常壓下發(fā)電達(dá)到400W。
實(shí)施例3圖6A1(三)是氣冷貫通式燃料電池導(dǎo)流板，選用非金屬材料石墨板，制成正八邊形導(dǎo)流板，正八邊形對(duì)邊矩離為300mm，在導(dǎo)流板上制作寬度為1.1mm、深度為1.2mm的導(dǎo)流槽100條，其槽寬為不變化，導(dǎo)流槽形狀為曲線形，槽底呈波浪形狀，槽斷面面積為1.1×1.2mm2，槽進(jìn)口斷面為12×1.5mm2，進(jìn)氣方式為一端進(jìn)氣，一端出氣，散熱方式為空氣冷卻，通過(guò)反應(yīng)空氣直接把熱量帶出，用此種導(dǎo)流板組成60片膜電極的電堆，在常溫、常壓下發(fā)電達(dá)到800W。
權(quán)利要求1.一種氣冷貫通式質(zhì)子交換膜燃料電池導(dǎo)流板，其特征在于導(dǎo)流板(A1)上有5-100條平行貫穿整個(gè)導(dǎo)流板(A1)的導(dǎo)流槽(B1)，其直接與大氣相通，氣流進(jìn)出口處呈喇叭形狀，使其斷面面積大于導(dǎo)流板內(nèi)導(dǎo)流槽斷面面積，并且其散熱方式為通過(guò)空氣冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣冷貫通式質(zhì)子交換膜燃料電池導(dǎo)流板，其特征在于導(dǎo)流板(A1)上槽寬為0.5-5mm的導(dǎo)流槽(B1)，其槽寬相等或不相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣冷貫通式質(zhì)子交換膜燃料電池導(dǎo)流板，其特征在于導(dǎo)流槽(B1)的形狀，為直線、曲線或折線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣冷貫通式質(zhì)子交換膜燃料電池導(dǎo)流板，其特征在于導(dǎo)流槽(B1)之槽底呈平面、臺(tái)階形狀、波浪狀或其它曲面形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣冷貫通式質(zhì)子交換膜燃料電池導(dǎo)流板，其特征在于導(dǎo)流槽(B1)的深度，變化或不變化，深度為0.1-3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣冷貫通式質(zhì)子交換膜燃料電池導(dǎo)流板，其特征在于導(dǎo)流板的進(jìn)氣形式采用一端進(jìn)氣、兩端進(jìn)氣或中間進(jìn)氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣冷貫通式質(zhì)子交換膜燃料電池導(dǎo)流板，其特征在于導(dǎo)流板的材質(zhì)是金屬材料或非金屬材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣冷貫通式質(zhì)子交換膜燃料電池導(dǎo)流板，其特征在于導(dǎo)流板的形狀是矩形、方形、圓形、三角形或其它多邊形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣冷貫通式質(zhì)子交換膜燃料電池導(dǎo)流板，其特征在于電堆的散熱方式為通過(guò)空氣冷卻。散熱空氣槽與導(dǎo)流槽(B1)在同一面上，或在導(dǎo)流槽(B1)的背面。
專利摘要本實(shí)用新型是一種質(zhì)子交換膜燃料電池上采用的氣冷貫通式質(zhì)子交換膜燃料電池導(dǎo)流板，其面上有多條貫通整個(gè)導(dǎo)流板的導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽直接與大氣相通，氣流進(jìn)出口處斷面面積大于導(dǎo)流槽斷面面積，導(dǎo)流槽的寬度和深度不變或變化，導(dǎo)流槽的形狀為直線、折線或曲線，導(dǎo)流板的材料為金屬或非金屬制成，導(dǎo)流板形狀為矩型、方形、圓形、三角形或其它多邊形；導(dǎo)流板的配氣方式一端進(jìn)氣、兩端進(jìn)氣或中間進(jìn)氣；采用空氣冷卻方式，散熱空氣槽與導(dǎo)流槽在同一面上或在導(dǎo)流槽的背面。
文檔編號(hào)H01M8/04GK2524379SQ0126741
公開(kāi)日2002年12月4日 申請(qǐng)日期2001年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月10日
發(fā)明者李鐵流 申請(qǐng)人:北京世紀(jì)富原燃料電池有限公司