一种极板分配区结构的制作方法

本申请涉及燃料电池极板，具体涉及一种极板分配区结构。

背景技术：

1、质子交换膜氢燃料电池（pemfc）核心部件之一是微流道双极板，起到均匀分配气体、收集电流、冷却和支撑等作用。目前，极板微流道槽宽约为 0.5~1.5 mm、深宽比为 0.5，材料主要有石墨、金属以及复合材料等，占电池总重量的 60%~80%、成本的 30%~40%、体积的 60%，是导致电池体积/质量功率密度低、成本高的主要因素之一。

2、燃料电池双极板起到分配反应气体、收集电流、排水、导热和机械支撑等多种重要作用。双极板的流场结构决定了有效反应面积比例、反应气体分布均匀性等，显著影响燃料电池功率、极板范围的电流密度分布、极板间电压一致性等多个重要参数，从而决定了燃料电池工作性能指标和使用寿命，是燃料电池结构设计的重要内容。典型的双极板流场主要有点状流场、平行直流道流场、交指形流道流场以及单通道蛇形流道流场等。

3、传统的极板分配区凸台只起到导流作用，且导流效果有限，由于导流的因素导致气流分布不均匀，进入反应区流道的气体流量压力不可控，影响电池耐久性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种极板分配区结构，提高极板分配区的导流效果，使得气流分布均匀，调节气体流量压力。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：包括极板；

3、所述极板贴近膜电极的一侧设置有多个凸台，所述凸台设置于分配区，所述凸台呈条状，所述凸台的两端呈弧形，所述凸台相互平行设置，所述凸台的长度方向与气流的方向相同；

4、所述凸台的侧边一体设置有突出部，所述突出部垂直于凸台的长度方向，所述突出部用于对气体进行扰流。

5、可选地，所述凸台和所述突出部垂直于极板方向的截面呈梯形，所述梯形倒圆角设置。

6、可选的，所述突出部设置于凸台的一侧边。

7、可选地，每个所述突出部分别设置在凸台的同一侧边。

8、可选地，垂直于所述凸台长度方向上相邻的两凸台，相邻两所述凸台上的两所述突出部朝向相反，两所述凸台均设置有突出部的一侧形成为扰流通道，两所述凸台均未设置有突出部的一侧形成为导流通道。

9、可选地，沿所述凸台长度方向分布的凸台，相邻所述凸台上突出部不设置在同一侧。

10、可选地，沿所述凸台长度方向分布的凸台，所述凸台上突出部设置在同一侧。

11、可选地，位于所述极板边缘的凸台，所述凸台上的突出部朝向极板内侧设置。

12、可选地，所述凸台长度方向相邻两凸台之间的间距大于垂直于所述凸台长度方向相邻两凸台之间的间距。

13、可选地，所述凸台长度方向相邻两凸台之间的间距为5-8mm，垂直于所述凸台长度方向相邻两凸台之间的间距为2-3mm。

14、可选地，所述突出部的高度低于所述凸台的高度。

15、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

16、气流在两凸台之间通过，凸台对气流进行导流，突出部对气流进行扰流，从而对进入和流出反应区流道的气体进行调节，平衡分配区的气流和压力，使得气流均匀进入到反应区，降低了气体流道水堵塞现象的发生，提高燃料电池的性能，增加了极板对膜电极的支撑面积，降低了膜电极与极板分配区之间的应力；

17、突出部的高度低于凸台的高度。突出部对气流进行扰流，经过扰流的气流在突出部上方或者突出部的一侧流动，提高了气流在分配区的均匀性和流通能力。

技术特征：

1.一种极板分配区结构，其特征在于：包括极板；

2.根据权利要求1所述的极板分配区结构，其特征在于：所述凸台和所述突出部垂直于所述极板方向的截面呈梯形，所述梯形倒圆角设置。

3.根据权利要求1所述的极板分配区结构，其特征在于：所述突出部设置于所述凸台的一侧边。

4.根据权利要求3所述的极板分配区结构，其特征在于：每个所述突出部分别设置在所述凸台的同一侧边。

5.根据权利要求3所述的极板分配区结构，其特征在于：垂直于所述凸台长度方向上相邻的两凸台，相邻两所述凸台上的两所述突出部朝向相反，两所述凸台均设置有突出部的一侧形成为扰流通道，两所述凸台均未设置有突出部的一侧形成为导流通道。

6.根据权利要求5所述的极板分配区结构，其特征在于：沿所述凸台长度方向分布的凸台，相邻所述凸台上突出部不设置在同一侧。

7.根据权利要求5所述的极板分配区结构，其特征在于：沿所述凸台长度方向分布的凸台，所述突出部设置在凸台同一侧。

8.根据权利要求3所述的极板分配区结构，其特征在于：位于所述极板边缘的凸台，所述凸台上的突出部朝向极板内侧设置。

9.根据权利要求7所述的极板分配区结构，其特征在于：所述凸台长度方向相邻两凸台之间的间距大于垂直于所述凸台长度方向相邻两凸台之间的间距。

10.根据权利要求7所述的极板分配区结构，其特征在于：所述凸台长度方向相邻两凸台之间的间距为5-8mm，垂直于所述凸台长度方向相邻两凸台之间的间距为2-3mm。

11.根据权利要求1所述的极板分配区结构，其特征在于：所述突出部的高度低于所述凸台的高度。

技术总结
本申请提供一种极板分配区结构，应用于燃料电池极板技术领域，包括极板；所述极板贴近膜电极的一侧设置有多个凸台，所述凸台设置于分配区，所述凸台呈条状，凸台的两端呈弧形，凸台相互平行设置，凸台的长度方向与气流的方向相同；凸台的侧边一体设置有突出部，突出部垂直于凸台的长度方向，突出部用于对气体进行扰流。凸台对气流进行导流，突出部对气流进行扰流，从而对进入和流出反应区流道的气体进行调节，平衡分配区的气流和压力，使得气流均匀进入到反应区，降低了气体流道水堵塞现象的发生，提高燃料电池的性能。

技术研发人员：程旌德,徐一凡
受保护的技术使用者：上海氢晨新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13