应效率。如本文所用的术语“线”指垂直于通道110的线。
[0027]图2是根据本发明的示例性实施例的示例性燃料电池隔板100的平面图。图2示出入口 111和出口 113的布置以及反应物的流动。多个入口 111和多个出口 113可沿着通道110的长度侧在第一侧和第二侧分别形成，并且可彼此间隔预定的距离。特别地，可以规则的间隔布置入口 111和出口 113。
[0028]入口 111和出口 113之间的距离可以是入口 111和出口 113的中心点之间的距离，或者可以是入口 111和出口 113两侧内的相邻侧之间的距离。或者，确定入口 111和出口113之间的距离的各种示例可包括于本发明内。另外，为了本发明的目的，在无任何限制的情况下，可由本领域技术人员来确定入口 111和出口 113之间的距离。入口 111和出口 113可以各种形状诸如圆形、椭圆形、矩形、菱形等形成并且可以使流动阻力最小的形状形成。例如，可形成为拐角圆滑的形状。入口 111和出口 113的形状或面积可以彼此不同。虽然它们的面积或形状可以不同，但是可以差异性地确定入口 111和出口 113的中心点的位置，并且催化剂层200和入口 111的中心点之间的距离可以大于催化剂层200和出口 113的中心点之间的距离。
[0029]图3是沿图1中的线A-A的示例性燃料电池隔板的剖面图，其示出入口111的剖面，并且图4是沿图1的线B-B的剖面图，其示出出口 113的剖面。
[0030]在示例性实施例中，如图3和4所示，可形成入口 111和出口 114，使得入口 111的中心点b可位于比出口 113的中心点c更高的位置(例如在更高位置或上方)。当在顶部和底部上画出与催化剂层200平行的线时，中心点b和c分别指入口 111和出口 113的顶部和底部之间的高度差的大致中点。因为入口 111可位于比出口 113更高的位置，所以可生成落差(head)，当反应物流入通道110并从通道110中流出时，势能可通过落差转换成动能，并且反应物可渗透至催化剂层200，如图5所示。因此，可以改善与催化剂层200的反应活性，而不像现有技术，反应物沿通道110在催化剂层200上流动。
[0031]此外，入口 111的中心点b可位于比催化剂层200和隔板100的弯曲顶部的上表面之间的中心点a更高的位置。也就是，入口 111的中心点b可位于比催化剂层200和面板300之间的中心点a更高的位置。因此，当反应物通过相邻通道110的出口 113排出，并且反应物经入口 111流入时，可产生反应物的势能，也就是说，被排放的反应物沿低于入口111 (例如，被设置在比入口要低的位置或者在其下方)的通道110的第一侧通过向上方移动可具有势能。
[0032]另外，出口 113的中心点c可位于比催化剂层200和隔板100的弯曲顶部的上表面之间的中心点a更低的位置。也就是，出口 113的中心点c可位于比催化剂层200和面板300之间的中心点a更低的位置。因此，如图6所示，通过入口 111流入的反应物可经在出口 113的上方的通道110的第二侧向下引导，并且反应物可在内部流动从而朝向催化剂层200移动，以增加反应物和催化剂层之间的反应性。
[0033]另外，如图1、3和5所示，入口 111可延伸至隔板100的弯曲顶部，使得隔板100的弯曲顶部可包括入口 111的一部分，因为通过出口 113排放的反应物可沿着抛物曲线流动。因此，当反应物流入入口 111时，通过使隔板的弯曲顶部位于反应物的流动路径的外侧可以实现平稳流入。此外，如图1、4和6所示，出口 113可延伸至隔板100的弯曲底部，使得隔板100的弯曲底部可包括出口 113的一部分，因为通过高于出口 113的通道110的第二侧，流入入口 111的反应物可沿着抛物曲线排出。因此，当反应物被排放至出口 113时，可改善反应物和催化剂层之间的反应性，从而增加了催化剂层200和反应物的移动路径之间的接触表面。
[0034]根据本发明的各种示例性实施例，如上所述包括燃料电池隔板的燃料电池可获得优势。如图7所示，示出比较根据入口和出口的高度差的输出的图解，并且由于流入至催化剂层200的反应物的增加的扩散以及增加的反应性，当入口 111和出口 113之间形成高度差时可获得的输出比当入口和出口具有相同高度时可获得的输出更大。
[0035]根据具有上述结构的各种示例性实施例燃料电池隔板和包括燃料电池隔板的燃料电池，因为入口 111和出口 113形成为不位于同一线上的交替布置，所以可以改善反应物的扩散并且可以增加与催化剂层200的反应效率。此外，因为可生成入口 111和出口 113之间的高度差，所以可以改善通过入口 111流入的反应物和催化剂层200之间的反应效率。
[0036]虽然已为了例证性目的而描述了本发明的例示性优选实施例，但本领域技术人员应明白可进行各种修改、添加和替代而不偏离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神。
【主权项】
1.一种燃料电池隔板，包括: 多个通道；以及 入口和出口，所述入口和出口形成为通过所述通道的第一侧和第二侧，从而允许流入所述通道的反应物垂直于所述通道流动， 其中所述入口位于比所述出口更高的位置。2.根据权利要求1所述的燃料电池隔板，其中所述入口和所述出口不位于同一线上。3.根据权利要求2所述的燃料电池隔板，其中所述入口和所述出口沿所述通道的长度侧形成，并且彼此间隔预定的距离。4.根据权利要求1所述的燃料电池隔板，其中所述入口的中心点大致位于比所述出口的中心点更高的位置。5.一种包括燃料电池隔板的燃料电池，其中所述燃料电池隔板包括多个通道；以及入口和出口，所述入口和出口形成为通过所述通道的第一侧和第二侧从而允许流入所述通道的反应物垂直于所述通道流动，其中所述入口位于比所述出口更高的位置，并且所述隔板被弯成具有弯曲顶部和弯曲底部的锯齿形状。6.根据权利要求5所述的燃料电池，还包括: 与所述燃料电池隔板的所述弯曲底部的下表面接触的催化剂层， 其中所述通道是在所述燃料电池隔板和所述催化剂层之间的闭合区间。7.根据权利要求5所述的燃料电池，其中所述入口的中心点大致位于比所述催化剂层和所述燃料隔板的弯曲顶部之间的中心点更高的位置。8.根据权利要求5所述的燃料电池，其中所述出口的中心点大致位于在比所述催化剂层和所述燃料电池隔板的弯曲顶部之间的中心点更低的位置。9.根据权利要求5所述的燃料电池，其中所述入口延伸至所述燃料电池隔板的所述弯曲顶部，使得所述燃料电池隔板的所述弯曲顶部包括所述入口的一部分。10.根据权利要求5所述的燃料电池，其中所述出口延伸至所述燃料电池隔板的所述弯曲底部，使得所述燃料电池隔板的所述弯曲底部包括所述出口的一部分。11.根据权利要求5所述的燃料电池，其中与所述燃料电池隔板的弯曲顶部接触的面板被设置在所述燃料电池隔板的顶部上。
【专利摘要】本发明涉及一种燃料电池隔板和包括燃料电池隔板的燃料电池。燃料电池隔板包括多个通道和入口和出口，该入口和出口沿通道的第一侧和第二侧形成使得被引入通道的反应物垂直于通道流动。特别地，入口位于比出口更高的位置。
【IPC分类】H01M8/04082, H01M8/0202
【公开号】CN105226303
【申请号】CN201410759338
【发明人】阵相文
【申请人】现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年12月11日
【公告号】DE102014224025A1, US20150364775