一种质子交换膜燃料电池双极板流场结构的制作方法

技术特征：
1.一种质子交换膜燃料电池双极板流场结构，包括：板体，设置在所述板体上的空气进口、空气出口、氢气进口、氢气出口、冷却液进口、冷却液出口、以及电化学反应活性区域；所述电化学反应活性区域位于所述板体的中部，所述空气进口、所述氢气进口和所述冷却液进口位于所述电化学反应活性区域的一端，所述空气出口、所述氢气出口和所述冷却液出口位于所述电化学反应活性区域的另一端；对应所述电化学反应活性区域设有流场结构；其特征在于，所述流场结构为由若干点阵单元构成的交错点阵结构，所述的交错点阵结构用于氢气、空气和冷却液流道。2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池双极板流场结构，其特征在于，靠近所述冷却液进口所在端和靠近所述冷却液出口所在端的所述点阵单元采用渐变的点阵间距；越靠近所述板体的端部、点阵间距越大，越靠近所述板体的中心、点阵间距越小。3.根据权利要求2所述的一种质子交换膜燃料电池双极板流场结构，其特征在于，所述点阵间距的渐变包括点阵每排所在方向上的间距渐变和/或点阵每列所在方向上的间距渐变。4.根据权利要求2所述的一种质子交换膜燃料电池双极板流场结构，其特征在于，位于所述电化学反应活性区域中部的所述点阵单元为均匀点阵结构，该均匀点阵结构的点阵间距小于渐变点阵间距的最小值。5.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池双极板流场结构，其特征在于，靠近所述冷却液进口所在端和靠近所述冷却液出口所在端的所述点阵单元具有渐变的几何形状大小；越靠近所述板体的端部、点阵单元的几何形状越小，越靠近所述板体的中心、点阵单元的几何形状越大。6.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池双极板流场结构，其特征在于，所述交错点阵结构为圆形点阵、矩形点阵或流线型设计的异形点阵。7.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池双极板流场结构，其特征在于，所述交错点阵结构的交错形式为：各所述点阵单元沿所述冷却液进口到所述冷却液出口的方向保持一定间距，沿垂直于所述冷却液进口到所述冷却液出口的方向位置错开。8.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池双极板流场结构，其特征在于，所述板体为矩形板体，所述空气进口和所述空气出口沿所述板体的一个对角设置，所述氢气进口和所述氢气出沿所述板体的另一个对角设置，所述冷却液进口位于所述空气进口和所述氢气进口之间，所述冷却液出口位于所述空气出口和所述氢气出口之间。9.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池双极板流场结构，其特征在于，所述板体为金属板、石墨板或复合材料板。

技术总结
本实用新型公开一种质子交换膜燃料电池双极板流场结构，其主要的创新设计点为：在双极板的电化学反应活性区域采用交错点阵结构的流畅，进而实现氢气、空气、冷却液流动速度均匀分布，能够提高电堆放电性能和可靠性，同时实现高效散热，保证质子交换膜燃料电池稳定运行。交错点阵的形状包括圆形点阵、矩形点阵和异形点阵。异性点阵采用流线型设计，最大程度降低流动阻力。交错点阵结构设计应经过计算流体力学和静力学仿真计算和试验验证，通过优化设计确定最佳的纵向间距、横向间距、点阵形状。点阵形状。点阵形状。


技术研发人员：张锐明 唐浩林 隋邦杰 黄亮 龚聪文
受保护的技术使用者：广东省武理工氢能产业技术研究院
技术研发日：2021.07.28
技术公布日：2022/1/4