一种燃料电池电堆端板结构的制作方法

本发明涉及燃料电池，特别是涉及一种燃料电池电堆端板结构。

背景技术：

1、燃料电池利用燃料与氧气的化学转化产生电能，其核心组件包括膜电极单元。膜电极单元是由可传导质子的膜和分别设置在膜两侧的电极(阳极和阴极)构成的联合体。燃料电池一般由大量堆叠设置的膜电极单元构成，这些膜电极单元的电功率相互叠加。

2、一般的，燃料电池包括端板和多个单电池结构。通常情况下，单电池结构包括相对设置的两个极板和设置在两个极板之间的膜电极组件；其中，两个极板上均设置有流通通道，以供气体和水流通。端板上设置有进气通道和出气通道，气体通过进气通道进入多个单电池结构进行反应。

3、但是，气体通过现有的端板时流通速度较快，这样，使得气体再通过多个单电池结构时，很容易发生湍流，导致进入多个单电池结构的气体分配很不均匀，进而影响单电池结构的电压，使得电堆多个单电池结构的电压一致性较差，从而影响电堆的正常发电。

技术实现思路

1、基于此，本发明实施例提供一种燃料电池电堆端板结构，旨在解决现有端板的气体流速过快容易使气体在进入单电池结构时发生湍流，导致多个单电池之间的气体分配不均匀而影响单电池的电压，使得电堆的多个单电池结构的电压一致性较差而影响电堆的正常发电等问题。本申请通过设置缓冲腔结构，能够有效减少湍流的发生，使进入多个单电池结构的气体分配得更加均匀，进而保证电堆多个单电池结构的电压一致性。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供一种燃料电池电堆端板结构，适用于燃料电池电堆，包括端板板体和设置在所述端板板体内的进气通道；所述进气通道内设置有缓冲空腔结构；以所述进气通道的进气方向至所述进气通道的出气方向计，所述缓冲空腔结构的空腔深度从小到大至第一最大值；以所述进气通道的出气方向至所述进气通道的进气方向计，所述缓冲空腔结构的空腔深度从小到大至第二最大值。

3、作为优选的实施方式，所述第一最大值大于或者等于所述第二最大值。

4、作为优选的实施方式，所述空腔深度为所述第一最大值时的区域与所述空腔深度为所述第二最大值时的区域对称设置。

5、作为优选的实施方式，沿垂直于所述进气通道气体流动方向的方向、且在所述空腔深度为所述第一最大值时进行裁切，所述缓冲空腔结构在所述端板板体上的截面为正方形。

6、作为优选的实施方式，沿垂直于所述进气通道气体流动方向的方向、且在所述空腔深度为所述第二最大值时进行裁切，所述缓冲空腔结构在所述端板板体上的截面为正方形。

7、作为优选的实施方式，沿垂直于所述进气通道气体流动方向的方向、且在所述空腔深度为最小值时进行裁切，所述缓冲空腔结构在所述端板板体上的截面为长方形。

8、作为优选的实施方式，所述缓冲空腔结构与所述端板板体一体成型设置。

9、作为优选的实施方式，所述进气通道为缓冲空腔结构。作为优选的实施方式，所述端板板体设置于所述燃料电池电堆的端面上。

10、作为优选的实施方式，所述进气通道为氢气进气通道或氧气进气通道。

11、本申请通过在端板进气通道内设置缓冲空腔结构并控制缓冲空腔结构的空腔深度，使得流速较快的气体通过缓冲空腔结构时得到有效缓冲，气体流速有效实现降低后再通过多个单电池结构时，能够有效减少湍流的发生，使得进入多个单电池结构的气体分配得更加均匀，进而使得燃料电池电堆的多个单电池结构的电压一致性较好，从而保证燃料电池电堆的正常发电。本申请结构简单，制备工艺成本较低，易于批量化或大规模生产。

12、本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例做进一步说明。

技术特征：

1.一种燃料电池电堆端板结构，其特征在于，适用于燃料电池电堆，包括端板板体和设置在所述端板板体内的进气通道；所述进气通道内设置有缓冲空腔结构；以所述进气通道的进气方向至所述进气通道的出气方向计，所述缓冲空腔结构的空腔深度从小到大至第一最大值；以所述进气通道的出气方向至所述进气通道的进气方向计，所述缓冲空腔结构的空腔深度从小到大至第二最大值。

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆端板结构，其特征在于，所述第一最大值大于或者等于所述第二最大值。

3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆端板结构，其特征在于，所述空腔深度为所述第一最大值时的区域与所述空腔深度为所述第二最大值时的区域对称设置。

4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆端板结构，其特征在于，沿垂直于所述进气通道气体流动方向的方向、且在所述空腔深度为所述第一最大值时进行裁切，所述缓冲空腔结构在所述端板板体上的截面为正方形。

5.根据权利要求4所述的燃料电池电堆端板结构，其特征在于，沿垂直于所述进气通道气体流动方向的方向、且在所述空腔深度为所述第二最大值时进行裁切，所述缓冲空腔结构在所述端板板体上的截面为正方形。

6.根据权利要求5所述的燃料电池电堆端板结构，其特征在于，沿垂直于所述进气通道气体流动方向的方向、且在所述空腔深度为最小值时进行裁切，所述缓冲空腔结构在所述端板板体上的截面为长方形。

7.根据权利要求1所述的燃料电池电堆端板结构，其特征在于，所述缓冲空腔结构与所述端板板体一体成型设置。

8.根据权利要求1所述的燃料电池电堆端板结构，其特征在于，所述进气通道为缓冲空腔结构。

9.根据权利要求1所述的燃料电池电堆端板结构，其特征在于，所述端板板体设置于所述燃料电池电堆的端面上。

10.根据权利要求1所述的燃料电池电堆端板结构，其特征在于，所述进气通道为氢气进气通道或氧气进气通道。

技术总结
本申请提供一种燃料电池电堆端板结构，适用于燃料电池电堆，包括端板板体和设置在所述端板板体内的进气通道；所述进气通道内设置有缓冲空腔结构；以所述进气通道的进气方向至所述进气通道的出气方向计，所述缓冲空腔结构的空腔深度从小到大至第一最大值；以所述进气通道的出气方向至所述进气通道的进气方向计，所述缓冲空腔结构的空腔深度从小到大至第二最大值。本申请通过在端板进气通道内设置缓冲空腔结构并控制缓冲空腔结构的空腔深度，能够有效减少湍流的发生，使得进入多个单电池结构的气体分配得更加均匀，进而使得燃料电池电堆的多个单电池结构的电压一致性较好，从而保证燃料电池电堆的正常发电。

技术研发人员：高鹏然,张华农
受保护的技术使用者：深圳市氢瑞燃料电池科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12