1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构。
背景技术：
2.在目前的燃料电池中，阴极气体流场、阳极气体流场和冷却介质流场的流场出入口均连接至公共管道，并且出入口处的膜电极边框材料与双极板边沿齐平。但是由于电池单元尺寸误差、电堆装配中相邻单元之间的横向定位误差等因素，以及运行过程中的公共管道流体处于极快的流速，导致流场进气口处极容易受到相邻单元的公共管道边沿的影响，从而导致电池单元进气量不均匀，最终影响电堆中的电池单元输出性能一致性。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的流场进气口处极容易受到相邻单元的公共管道边沿的影响，导致电池单元进气量不均匀，影响电堆中的电池单元输出性能一致性的缺陷而提供一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构。
4.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，包括硬质边框本体，所述硬质边框本体上一端设有阴极气体进口和阳极气体进口，另一端设有阴极气体出口和阳极气体出口，所述阴极气体进口、阳极气体进口、阴极气体出口和阳极气体出口的边沿上均设有多个扰流凸起。
6.所述扰流凸起之间设有间隔区域。
7.进一步地，所述间隔区域的长度与扰流凸起底部的长度相同。
8.进一步地，所述硬质边框本体上阴极气体进口、阳极气体进口、阴极气体出口和阳极气体出口的分布相同。
9.进一步地，所述相邻所述阴极气体进口、阳极气体进口、阴极气体出口或阳极气体出口之间的扰流凸起的分布不同。
10.进一步地，后一个所述硬质边框本体上的扰流凸起的底部分别与前一个硬质边框本体上对应气体进口或气体出口上的间隔区域重合。
11.所述扰流凸起的类型包括三角形凸起、波浪形凸起和半圆形凸起。
12.进一步地，同一种类型的扰流凸起的结构和大小相同。
13.所述扰流凸起的宽度小于所在的气体进口或气体出口上的最大径向宽度。
14.进一步地，所述扰流凸起的宽度优选为所在的气体进口或气体出口上的最大径向宽度的0.1～0.125倍。
15.所述阴极气体进口和阳极气体进口之间设有冷却液进口，所述阴极气体出口和阳极气体出口之间设有冷却液出口，所述冷却液进口和冷却液出口的边沿上均设有多个扰流凸起。
16.所述阴极气体进口的面积大于阴极气体出口的面积，所述阳极气体进口的面积小于阳极气体出口的面积。
17.同一个所述硬质边框本体上阴极气体进口、阳极气体进口、阴极气体出口和阳极气体出口之间的扰流凸起的类型相同或不同。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.本实用新型通过在阴极气体进口、阳极气体进口、阴极气体出口和阳极气体出口的边沿上均设置多个扰流凸起，将硬质边框的区域突出到双极板的投影面积以外，同时扰流凸起之间形成错峰排列，使阴极气体、阳极气体等在流场入口处产生扰流，有效降低了单元尺寸误差和装配误差等因素导致的电池单元进气流量不均匀，从而保证了电堆中的电池单元输出性能一致性。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图2为本实用新型三角形凸起的结构示意图；
22.图3为本实用新型三角形凸起的整体结构示意图
23.图4为本实用新型波浪形凸起的整体结构示意图；
24.图5为本实用新型半圆形凸起的整体结构示意图；
25.图6为本实用新型扰流凸起错峰的结构示意图。
26.附图标记：
27.1-硬质边框本体；2-阴极气体进口；3-阴极气体出口；4-阳极气体进口；5-冷却液出口；6-冷却液进口；7-阳极气体出口；8-扰流凸起。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
29.实施例
30.如图1所示，一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，包括硬质边框本体1，硬质边框本体1上一端设有阴极气体进口2和阳极气体进口4，另一端设有阴极气体出口3和阳极气体出口7，阴极气体进口2、阳极气体进口4、阴极气体出口3和阳极气体出口7的边沿上均设有多个扰流凸起8。
31.扰流凸起8之间设有间隔区域。
32.间隔区域的长度与扰流凸起8底部的长度相同。
33.硬质边框本体1上阴极气体进口2、阳极气体进口4、阴极气体出口3和阳极气体出口7的分布相同。
34.相邻阴极气体进口2、阳极气体进口4、阴极气体出口3或阳极气体出口7之间的扰流凸起8的分布不同。
35.后一个硬质边框本体1上的扰流凸起8的底部分别与前一个硬质边框本体1上对应气体进口或气体出口上的间隔区域重合，如图5所示的h处即为前一个进出气口上三角形凸
起的位置。
36.如图2～图4所示，扰流凸起8的类型包括三角形凸起、波浪形凸起和半圆形凸起。
37.如图2所示，在三角形凸起的扰流凸起8中，扰流凸起8的宽度d2小于所在的气体进口或气体出口上的最大径向宽度d1。
38.扰流凸起8的宽度优选为所在的气体进口或气体出口上的最大径向宽度的0.1～0.125倍。
39.阴极气体进口2和阳极气体进口4之间设有冷却液进口6，阴极气体出口3和阳极气体出口7之间设有冷却液出口5，冷却液进口6和冷却液出口5的边沿上均设有多个扰流凸起8。
40.阴极气体进口2的面积大于阴极气体出口3的面积，阳极气体进口4的面积小于阳极气体出口7的面积。
41.同一个硬质边框本体1上阴极气体进口2、阳极气体进口3、阴极气体出口4和阳极气体出口7之间的扰流凸起8的类型相同或不同。
42.具体实施时，气体或冷却液在进入公共管道时，由于阴极气体进口2、阳极气体进口4、阴极气体出口3和阳极气体出口7的边沿上均设有多个扰流凸起8，因此气体在在边框进气口边缘产生稳定的扰流，气体或冷却液进入电池单元，参与反应和热量交换，之后从对应的出口排出。
43.此外，需要说明的是，本说明书中描述的具体实施例，其零部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所做的举例说明。凡依据本实用新型构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做各种各样的修改或补充或采用类似的方法，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
技术特征：
1.一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，其特征在于，包括硬质边框本体(1)，所述硬质边框本体(1)上一端设有阴极气体进口(2)和阳极气体进口(4)，另一端设有阴极气体出口(3)和阳极气体出口(7)，所述阴极气体进口(2)、阳极气体进口(4)、阴极气体出口(3)和阳极气体出口(7)的边沿上均设有多个扰流凸起(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，其特征在于，所述扰流凸起(8)之间设有间隔区域。3.根据权利要求2所述的一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，其特征在于，所述间隔区域的长度与扰流凸起(8)底部的长度相同。4.根据权利要求2所述的一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，其特征在于，所述硬质边框本体(1)上阴极气体进口(2)、阳极气体进口(4)、阴极气体出口(3)和阳极气体出口(7)的分布相同。5.根据权利要求4所述的一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，其特征在于，所述相邻所述阴极气体进口(2)、阳极气体进口(4)、阴极气体出口(3)或阳极气体出口(7)之间的扰流凸起(8)的分布不同。6.根据权利要求5所述的一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，其特征在于，后一个所述硬质边框本体(1)上的扰流凸起(8)的底部分别与前一个硬质边框本体(1)上对应气体进口或气体出口上的间隔区域重合。7.根据权利要求1所述的一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，其特征在于，所述扰流凸起(8)的类型包括三角形凸起、波浪形凸起和半圆形凸起。8.根据权利要求1所述的一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，其特征在于，所述扰流凸起(8)的宽度小于所在的气体进口或气体出口上的最大径向宽度。9.根据权利要求8所述的一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，其特征在于，所述扰流凸起(8)的宽度为所在的气体进口或气体出口上的最大径向宽度的0.1～0.125倍。10.根据权利要求1所述的一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，其特征在于，所述阴极气体进口(2)和阳极气体进口(4)之间设有冷却液进口(6)，所述阴极气体出口(3)和阳极气体出口(7)之间设有冷却液出口(5)，所述冷却液进口(6)和冷却液出口(5)的边沿上均设有多个扰流凸起(8)。
技术总结
本实用新型涉及一种基于硬质边框气体流场出入口的凸出扰流结构，包括硬质边框本体，硬质边框本体上一端设有阴极气体进口和阳极气体进口，另一端设有阴极气体出口和阳极气体出口，阴极气体进口、阳极气体进口、阴极气体出口和阳极气体出口的边沿上均设有多个扰流凸起。与现有技术相比，本实用新型具有有效降低单元尺寸误差和装配误差等因素导致的电池单元进气流量不均匀，保证电堆中的电池单元输出性能一致性等优点。性能一致性等优点。性能一致性等优点。
技术研发人员：瞿桂珍 程旌德 徐一凡 唐厚闻 梁鹏
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：2021.10.27
技术公布日：2022/5/17
再多了解一些
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