專利名稱：用于改善通過(guò)燃料電池的流體流動(dòng)的分支的流體通道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池，更具體地說(shuō)涉及調(diào)節(jié)通過(guò)燃料電池的流場(chǎng)的流體流動(dòng)。
背景技術(shù)：
燃料電池通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電力，并且已經(jīng)在許多應(yīng)用中用作電源。燃料電池可提供超越其它電能源的顯著優(yōu)勢(shì)，例如提高效率、可靠性、耐用性、成本和環(huán)境優(yōu)勢(shì)。燃料電池最終將用于汽車和卡車。燃料電池還可為家庭和商業(yè)提供功率。
當(dāng)前存在幾種不同類型的燃料電池，其各自具有使其特別適合于給定應(yīng)用場(chǎng)合的優(yōu)勢(shì)。一類是質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池，其具有夾在陽(yáng)極和陰極之間的膜片。為了通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力，將氫氣(H2)提供給陽(yáng)極，并將空氣或氧氣(O2)提供給陰極。
在第一半電池反應(yīng)中，氫氣(H2)分裂成氫質(zhì)子(H+)和電子(e-)。因?yàn)槟て皇莻鲗?dǎo)質(zhì)子的，所以質(zhì)子可通過(guò)膜片進(jìn)行傳輸。電子流過(guò)分成兩個(gè)相鄰部分的雙極板，進(jìn)入相鄰電池的一半陰極內(nèi)。在第二半電池反應(yīng)中，陰極上的氧氣(O2)與氫質(zhì)子(H+)以及來(lái)自相鄰電池的一半陽(yáng)極的電子(e-)發(fā)生反應(yīng)，而形成水(H2O)。疊組(stack)中的第一個(gè)電池和最后一個(gè)電池通過(guò)外部負(fù)載而形成閉環(huán)回路。反應(yīng)產(chǎn)生了附加的熱量，并且必須進(jìn)行調(diào)節(jié)，以提供燃料電池疊組的有效操作。
燃料電池疊組包括冷卻劑流動(dòng)的冷卻劑流場(chǎng)。冷卻劑是熱傳遞流體，其可根據(jù)冷卻劑和燃料電池疊組的相對(duì)溫度而加熱或冷卻燃料電池疊組。傳統(tǒng)的冷卻劑流場(chǎng)以變化的速率分布到燃料電池疊組上。結(jié)果，在燃料電池疊組上存在非均勻的溫度分布。這種不均勻的溫度分布導(dǎo)致燃料電池疊組操作低效，并且在燃料電池疊組中產(chǎn)生不均勻的應(yīng)力負(fù)載，其可能降低燃料電池疊組的使用壽命。
發(fā)明概要因此，本發(fā)明提供了在燃料電池隔板中形成的流場(chǎng)幾何形狀。這種流場(chǎng)幾何形狀包括多個(gè)直的入口支路，其包括側(cè)向偏離第一入口支路的第一側(cè)向入口支路，以及與多個(gè)直的入口支路中每一個(gè)相關(guān)的分開(kāi)接頭。分開(kāi)接頭將直的入口支路分成多個(gè)分支支路。與第一側(cè)向入口支路相關(guān)的第一組分支支路的數(shù)量大于與第一入口支路相關(guān)的一組分支支路的數(shù)量。
在一個(gè)特征中，流場(chǎng)幾何形狀還包括多個(gè)直的入口支路形式的第二側(cè)向入口支路。第二側(cè)向入口支路在與第一側(cè)向入口支路相對(duì)的一側(cè)，側(cè)向地偏離第一入口支路。分開(kāi)接頭與第二側(cè)向入口支路相關(guān)。與第二側(cè)向入口支路相關(guān)的第一組分支支路的數(shù)量大于與第一入口支路相關(guān)的一組分支支路的數(shù)量。
在另一特征中，與多個(gè)直的入口支路的每個(gè)支路相關(guān)的長(zhǎng)度用于限定三角形狀的長(zhǎng)度分布圖(profile)。
在另一特征中，流場(chǎng)幾何形狀還包括多個(gè)直的出口支路，其包括側(cè)向偏離第一出口支路的第一側(cè)向出口支路。合并接頭與多個(gè)直的出口支路中的每個(gè)支路相關(guān)。合并接頭由多個(gè)分支支路合并成直的出口支路。
在另一特征中，與第一側(cè)向出口支路相關(guān)的第一組分支支路的數(shù)量大于與中間出口支路相關(guān)的一組分支支路的數(shù)量。
在另一個(gè)特征中，流場(chǎng)幾何形狀還包括多個(gè)直的出口支路中的第二側(cè)向出口支路。第二側(cè)向出口支路在與第一側(cè)向出口支路相對(duì)的一側(cè)而側(cè)向偏離第一出口支路。合并接頭與第二側(cè)向出口支路相關(guān)。與第二側(cè)向出口支路相關(guān)的第二組分支支路的數(shù)量大于與第一出口支路相關(guān)的那一組分支支路的數(shù)量。
在另一特征中，與多個(gè)直的出口支路中每個(gè)支路相關(guān)的長(zhǎng)度限定了三角形狀的長(zhǎng)度分布圖。
從后文所提供的詳細(xì)說(shuō)明中，可以清楚本發(fā)明所適用的其它領(lǐng)域。應(yīng)該懂得，該詳細(xì)說(shuō)明和特定示例雖然顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是其只是用于示例性目的，而并非意圖限制本發(fā)明的范圍。
附圖簡(jiǎn)介從該詳細(xì)說(shuō)明和附圖中，將更全面地理解本發(fā)明，其中

圖1是燃料電池疊組的一部分的截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的冷卻劑流場(chǎng)的平面圖；圖3是圖2的冷卻劑流場(chǎng)的入口部分的更詳細(xì)視圖；圖4是圖2的冷卻劑流場(chǎng)的出口部分的更詳細(xì)視圖；圖5顯示了冷卻劑流場(chǎng)上的示例性公稱流率分布圖；和圖6顯示了冷卻劑流場(chǎng)上的示例性流體溫升分布圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述在本質(zhì)上只是示例性的，而絕非意圖限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。
現(xiàn)在參看圖1，其顯示了燃料電池疊組10的一部分的截面圖。燃料電池疊組10包括一系列燃料電池12。各燃料電池12包括夾在隔板16之間的膜電極組件(MEA)14。擴(kuò)散介質(zhì)18設(shè)置在MEA14和各隔板16之間。陽(yáng)極反應(yīng)物(即，氫)和陰極反應(yīng)物(即，氧)由隔板16進(jìn)行分布，以便在MEA14上發(fā)生反應(yīng)。
在一個(gè)示例中，隔板16組合成雙極板20。各雙極板20包括陽(yáng)極隔板16和陰極隔板16。陽(yáng)極隔板16具有陽(yáng)極面22和冷卻劑面24a。陽(yáng)極流場(chǎng)26形成于陽(yáng)極面22上，并且部分冷卻劑流場(chǎng)28a形成于冷卻劑面24a上。陰極隔板16包括陰極面30和冷卻劑面24c。陰極流場(chǎng)32形成于陰極面30上，并且部分冷卻劑流場(chǎng)28c形成于冷卻劑面24c上。陽(yáng)極隔板16和陰極隔板16疊在一起，使得冷卻劑面24a，24c彼此靠近。冷卻劑面24a，24c的部分冷卻劑流場(chǎng)28a，28c對(duì)準(zhǔn)而形成流體通道，其具有根據(jù)本發(fā)明的流場(chǎng)幾何形狀。
現(xiàn)在參看圖2至圖4，以下將詳細(xì)地描述本發(fā)明的流場(chǎng)幾何形狀。圖2至圖4的板顯示了雙極板20的冷卻劑通道28。雙極板20包括冷卻劑入口集管34和冷卻劑出口集管36。冷卻劑通過(guò)入口集管34流入冷卻通道28，并通過(guò)出口集管36而從雙極板20排出。沿著入口集管34的中心限定了入口中心軸線(AI)。如以下更詳細(xì)所述，通常與入口中心軸線相鄰的入口支路38稱為中間支路，并且那些側(cè)向偏離入口中心軸線的入口支路稱為側(cè)向支路。類似地，沿著出口集管36的中心限定了出口中心軸線(AO)。通常與出口中心軸線相鄰的出口支路46稱為中間支路，而那些側(cè)向偏離出口中心軸線的出口支路稱為側(cè)向支路。
各流體通道包括直的入口支路38，分開(kāi)接頭40，分支支路42，合并接頭44和直的出口支路46。更具體地說(shuō)，流體從入口集管34經(jīng)由直的入口支路38流入流體通道中。流體體積在分開(kāi)接頭40處被分入分支支路42中(即，單個(gè)直的入口支路分成多個(gè)分支支路)。分開(kāi)的流體體積流過(guò)分支支路42，并在合并接頭44處重新組合(即，多個(gè)分支支路匯集成單個(gè)直的出口支路)。流體體積流過(guò)直的出口支路46，并通過(guò)出口集管36排出。
尤其參照?qǐng)D3，冷卻劑流場(chǎng)28的入口支路38限定了一般三角形的長(zhǎng)度分布圖。更具體地說(shuō)，入口支路38的長(zhǎng)度從中間定位的入口支路38(即，那些與中心軸線對(duì)準(zhǔn)或直接相鄰的支路)減小至側(cè)向定位的入口支路38(即，那些與中心軸線不直接相鄰或與之偏離的支路)。通過(guò)這種方式，最靠近中心軸線的入口支路38比那些偏離中心軸線的支路更長(zhǎng)。
給定的流體路徑的長(zhǎng)度直接影響流體通過(guò)流體路徑時(shí)的壓力降。更具體地說(shuō)，流體壓力在流體通過(guò)流體路徑時(shí)下降。因此，較長(zhǎng)的流體路徑與較短的流體路徑相比，可實(shí)現(xiàn)更大的壓力降(即，入口至出口的壓力差)。在壓力差和流體流率之間存在直接的關(guān)系。更具體地說(shuō)，當(dāng)壓力差增加時(shí)，流體流率下降。因?yàn)樽羁拷行妮S線的入口支路38比那些偏離中心軸線的支路更長(zhǎng)，所以在更中間的入口支路38上就獲得了更大的壓力差。結(jié)果，通過(guò)更中間的入口支路38的流體流率小于更側(cè)向的入口支路38末端上的流體流率。通過(guò)這種方式，入口支路38限定了相應(yīng)三角形的流場(chǎng)分布圖，其用于提供相對(duì)于中間流動(dòng)通道而言較高的通過(guò)側(cè)向流動(dòng)通道的流率。
分開(kāi)接頭40定位在入口支路38的末端。分開(kāi)接頭40將每個(gè)入口支路38分成多個(gè)分支支路42。各個(gè)分開(kāi)接頭40可將入口支路38分成不同數(shù)量的分支支路42。更具體地說(shuō)，同對(duì)應(yīng)于更側(cè)向的入口支路38的分開(kāi)接頭40相比，對(duì)應(yīng)于更中間的入口支路38的分開(kāi)接頭40可將入口支路38分成更多的分支支路42。通常，多個(gè)分支支路42的數(shù)量從中間定位的分開(kāi)接頭40至側(cè)向定位的分開(kāi)接頭40是減少的。
對(duì)于圖中所示的示例性流動(dòng)通道而言，二十(20)個(gè)入口支路38被分成七十五(75)個(gè)分支支路42。最側(cè)向的分開(kāi)接頭40將入口支路38分成兩個(gè)分支支路42。中間的分開(kāi)接頭40分別將入口支路38分成六個(gè)和七個(gè)分支支路42。定位在最中間的分開(kāi)接頭40和最側(cè)向的分開(kāi)接頭40之間的分開(kāi)接頭40將入口支路38分成可變數(shù)量的分支支路42，包括六、五、四和三個(gè)分支支路42。將入口支路分成分支支路42的具體劃分是基于具體流場(chǎng)應(yīng)用來(lái)進(jìn)行的。然而，分支支路42的數(shù)量通常從中間的分開(kāi)接頭40減少至最側(cè)向的分開(kāi)接頭40。應(yīng)該懂得，圖中所示的流體通道在本質(zhì)上僅僅是示例性的。
分開(kāi)接頭40將冷卻劑分開(kāi)，并引導(dǎo)至相應(yīng)的分支支路42中。如上詳細(xì)所述，最側(cè)向的入口支路38末端上的流體流率比中間的入口支路38末端上的流體流率更大。因?yàn)橥瑢?duì)應(yīng)于更側(cè)向的入口支路38的分開(kāi)接頭40相比，對(duì)應(yīng)于更中間的入口支路38的分開(kāi)接頭40將入口支路38分成更多的分支支路42，所以同位于中間分開(kāi)接頭40的具有較低流體流率的流體相比，具有較高流體流率的流體被分到位于更側(cè)向分開(kāi)接頭40的較少分支支路42中。結(jié)果，位于中間分開(kāi)接頭40的分支支路42中的流體流率低于側(cè)向分開(kāi)接頭40的分支支路42中的流體流率?，F(xiàn)在參看圖5，其以圖表顯示了通過(guò)從左至右順序編號(hào)的各通道的流率。流體流率從中間的分支支路42至側(cè)向支路42是增加的，從而提供了大致U形的通過(guò)分支支路的流率分布圖。
現(xiàn)在參看圖2、圖5和圖6，更側(cè)向的支路42的長(zhǎng)度比更中間的分支支路42的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。更側(cè)向的支路42的流體流率比更中間的分支支路42的流體流率更大。通過(guò)將給定的分支支路42的流體流率除以分支支路42的長(zhǎng)度，就可提供每單位長(zhǎng)度的流率。本發(fā)明的流動(dòng)通道的幾何形狀提供了對(duì)于分支支路42而言幾乎相等的每單位長(zhǎng)度的流率。換句話說(shuō)，在分支支路42上，每單位長(zhǎng)度的流率幾乎是相同的。均勻的流率導(dǎo)致了對(duì)整個(gè)燃料電池疊組10上的燃料電池12的相同冷卻。如圖6中所示，溫升分布圖在疊組上是相對(duì)均勻的。
現(xiàn)在參看圖4，分支支路42在合并接頭44處匯集到單個(gè)出口支路46上?？梢栽O(shè)想，出口支路46的數(shù)量與入口支路38的數(shù)量是相當(dāng)?shù)摹Ｈ欢?，?yīng)該懂得，出口支路46的數(shù)量可以不同于入口支路38的數(shù)量。通常，與中間的入口支路38相關(guān)的分支支路42合并到中間的出口支路46中。類似地，與側(cè)向入口支路38相關(guān)的分支支路42合并到對(duì)應(yīng)的側(cè)向出口支路46上。一組特定分支支路42的分開(kāi)的流體在合并接頭44處組合起來(lái)。結(jié)果，通過(guò)特定出口支路46的流體流率超過(guò)了通過(guò)對(duì)應(yīng)分支支路42的流體流率。
還可設(shè)想，出口支路46具有與入口支路38相似的三角形長(zhǎng)度分布圖。更具體地說(shuō)，出口支路46的長(zhǎng)度從中間的出口支路46至側(cè)向出口支路46是減小的。結(jié)果，如同關(guān)于入口支路所述，沿著中間出口支路46比沿著側(cè)向出口支路46具有更大的壓力降。
雖然已經(jīng)結(jié)合冷卻劑流場(chǎng)描述了流場(chǎng)幾何形狀，但是應(yīng)該懂得，可在其它流場(chǎng)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)這種流場(chǎng)幾何形狀。這些應(yīng)用包括但不限于反應(yīng)物流場(chǎng)，例如陽(yáng)極和陰極流場(chǎng)26，32。本發(fā)明的流場(chǎng)幾何形狀在反應(yīng)物流場(chǎng)中實(shí)施，可使反應(yīng)物均勻地分布在燃料電池疊組10上。通過(guò)這種方式，可以更有效地使用燃料電池疊組10的活性區(qū)域。
本發(fā)明的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，因此，不脫離本發(fā)明要點(diǎn)的變型將屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這些變型并不被視為脫離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于引導(dǎo)冷卻劑通過(guò)燃料電池的冷卻劑流場(chǎng)幾何形狀，包括第一通道，其具有第一長(zhǎng)度和從中流過(guò)的第一冷卻劑流；和第二通道，其具有第二長(zhǎng)度和從中流過(guò)的第二冷卻劑流，其中，所述第二長(zhǎng)度大于所述第一長(zhǎng)度，并且所述第一和第二冷卻劑流被計(jì)量，以便在所述第一通道和第二通道之間提供相等的每單位長(zhǎng)度的冷卻劑流率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻劑流場(chǎng)幾何形狀，其特征在于，還包括將所述第一通道分成第一組分支通道的第一接頭以及將所述第二通道分成第二組分支通道的第二接頭，其中，所述第一組分支通道的數(shù)量小于所述第二組分支通道的數(shù)量。
3.一種用于引導(dǎo)冷卻劑通過(guò)燃料電池的冷卻劑流場(chǎng)幾何形狀，其包括第一入口支路，其具有第一長(zhǎng)度，使得從中流過(guò)的第一冷卻劑流提供了第一壓力降；第二入口支路，其具有第二長(zhǎng)度，使得從中流過(guò)的第二冷卻劑流提供了第二壓力降，所述第二壓力降大于所述第一壓力降；從所述第一入口支路分出來(lái)以便分開(kāi)所述第一冷卻劑流的第一組分支支路；和從所述第二入口支路分出來(lái)以便分開(kāi)所述第二冷卻劑流的第二組分支支路，其中，所述第一組分支支路中的分支支路的數(shù)量大于所述第二組分支支路中的分支支路的數(shù)量，以便計(jì)量通過(guò)所述各組分支支路的冷卻劑流，從而在其中提供相等的每單位長(zhǎng)度的冷卻劑流率。
4.一種用于燃料電池中的流場(chǎng)幾何形狀，其包括多個(gè)支路，其包括第一支路以及側(cè)向偏離所述第一支路的第二支路；和多個(gè)接頭，其包括將所述第一支路分成第一組分支支路的第一接頭以及將所述第二支路分成第二組分支支路的第二接頭，其中，所述第一組分支支路的數(shù)量小于所述第二組分支支路的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流場(chǎng)幾何形狀，其特征在于，所述第一支路是中間支路，并且所述第二支路是定位在所述中間支路的側(cè)向外部的側(cè)向支路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流場(chǎng)幾何形狀，其特征在于，還包括所述多個(gè)支路中的第三支路，所述第三支路在與所述第二支路相對(duì)的一側(cè)，側(cè)向偏離所述第一支路；和將所述第三支路分成第三組分支支路的第三接頭，其中，所述第一組分支支路的數(shù)量小于所述第三組分支支路的數(shù)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流場(chǎng)幾何形狀，其特征在于，所述多個(gè)支路中的每一個(gè)是直的，并且與其相關(guān)的相對(duì)長(zhǎng)度限定了三角形的長(zhǎng)度分布圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流場(chǎng)幾何形狀，其特征在于，所述多個(gè)支路中的每一個(gè)包括入口支路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流場(chǎng)幾何形狀，其特征在于，還包括多個(gè)出口支路，其包括第一出口支路以及側(cè)向偏離所述第一出口支路的第二出口支路；和多個(gè)合并接頭，其包括將所述第一組分支支路與所述第一出口支路合并起來(lái)的第一合并接頭，以及將所述第二組分支支路與所述第二出口支路合并起來(lái)的第二合并接頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流場(chǎng)幾何形狀，其特征在于，所述第一出口支路是中間支路，并且所述第二出口支路是定位在所述中間支路的側(cè)向外部的側(cè)向支路。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流場(chǎng)幾何形狀，其特征在于，還包括第三出口支路，其在與所述第二出口支路相對(duì)的一側(cè)，側(cè)向偏離所述第一出口支路；和將第三組分支支路與所述第三出口支路合并起來(lái)的第三合并接頭，其中，所述第一組分支支路的所述數(shù)量小于所述第三組分支支路的數(shù)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流場(chǎng)幾何形狀，其特征在于，所述多個(gè)出口支路中的每一個(gè)是直的，并且與其相關(guān)的相對(duì)長(zhǎng)度限定了三角形的長(zhǎng)度分布圖。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流場(chǎng)幾何形狀，其特征在于，所述多個(gè)支路中的每一個(gè)包括出口支路。
14.一種用于燃料電池中的隔板，包括入口集管；與所述入口集管流體相通的多個(gè)入口支路，其包括第一入口支路以及側(cè)向偏離所述第一入口支路的第二入口支路；和多個(gè)接頭，其包括將所述第一入口支路分成第一組分支支路的第一接頭以及將所述第二入口支路分成第二組分支支路的第二接頭，其中，所述第一組分支支路的數(shù)量小于所述第二組分支支路的數(shù)量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的隔板，其特征在于，所述第一入口支路是中間入口支路，并且所述第二入口支路是定位在所述中間支路的側(cè)向外部的側(cè)向入口支路。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的隔板，其特征在于，還包括第三入口支路，其在與所述第二入口支路相對(duì)的一側(cè)，側(cè)向偏離所述第一入口支路；和將所述第三入口支路分成第三組分支支路的第三接頭，其中，所述第一組分支支路的所述數(shù)量小于所述第三組分支支路的數(shù)量。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的隔板，其特征在于，所述多個(gè)入口支路中的每一個(gè)是直的，并且與其相關(guān)的相對(duì)長(zhǎng)度限定了三角形的長(zhǎng)度分布圖。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的隔板，其特征在于，還包括多個(gè)出口支路，其包括第一出口支路以及側(cè)向偏離所述第一出口支路的第二出口支路；和多個(gè)合并接頭，其包括將所述第一組分支支路與所述第一出口支路合并起來(lái)的第一合并接頭，以及將所述第二組分支支路與所述第二出口支路合并起來(lái)的第二合并接頭。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的隔板，其特征在于，所述第一出口支路是中間支路，并且所述第二出口支路是定位在所述中間支路的側(cè)向外部的側(cè)向支路。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的隔板，其特征在于，還包括與所述多個(gè)出口支路流體相通的出口集管。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的隔板，其特征在于，所述多個(gè)出口支路中的每一個(gè)是直的，并且與其相關(guān)的相對(duì)長(zhǎng)度限定了三角形的長(zhǎng)度分布圖。
22.一種燃料電池，包括膜電極組件；和隔板，其具有設(shè)置成相鄰于所述膜電極組件的反應(yīng)氣體流場(chǎng)，冷卻劑集管，以及與所述冷卻劑集管流體相通的冷卻劑流場(chǎng)，所述冷卻劑流場(chǎng)具有多個(gè)支路，所述多個(gè)支路包括第一支路和側(cè)向偏離所述第一支路的第二支路，將所述第一支路分成第一組分支支路的第一接頭以及將所述第二支路分成第二組分支支路的第二接頭，其中，所述第一組分支支路的數(shù)量小于所述第二組分支支路的數(shù)量。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燃料電池，其特征在于，所述第一支路是中間支路，并且所述第二支路是定位在所述中間支路的側(cè)向外部的側(cè)向支路。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燃料電池，其特征在于，所述冷卻劑流場(chǎng)還包括第三支路，其在與所述第二入口支路相對(duì)的一側(cè)，側(cè)向偏離所述第一入口支路；和將所述第三支路分成第三組分支支路的第三接頭，其中，所述第一組分支支路的所述數(shù)量小于所述第三組分支支路的數(shù)量。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燃料電池，其特征在于，所述多個(gè)支路中的每一個(gè)是直的，并且與其相關(guān)的相對(duì)長(zhǎng)度限定了三角形的長(zhǎng)度分布圖。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燃料電池，其特征在于，所述多個(gè)支路中的每一個(gè)包括入口支路。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的燃料電池，其特征在于，所述冷卻劑流場(chǎng)還包括多個(gè)出口支路，其包括第一出口支路以及側(cè)向偏離所述第一出口支路的第二出口支路；和多個(gè)合并接頭，其包括將所述第一組分支支路與所述第一出口支路合并起來(lái)的第一合并接頭，以及將所述第二組分支支路與所述第二出口支路合并起來(lái)的第二合并接頭。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燃料電池，其特征在于，所述第一出口支路是中間支路，并且所述第二出口支路是定位在所述中間支路的側(cè)向外部的側(cè)向支路。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燃料電池，其特征在于，所述隔板還包括與所述多個(gè)出口支路流體相通的冷卻劑集管。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燃料電池，其特征在于，所述多個(gè)出口支路中的每一個(gè)是直的，并且與其相關(guān)的相對(duì)長(zhǎng)度限定了三角形的長(zhǎng)度分布圖。
全文摘要
形成于燃料電池隔板中的流場(chǎng)幾何形狀包括多個(gè)直的入口支路，其包括側(cè)向偏離第一入口支路的第一側(cè)向入口支路，以及與該多個(gè)直的入口支路中每一個(gè)相關(guān)的分開(kāi)接頭。分開(kāi)接頭將直的入口支路分成多個(gè)分支支路。與第一側(cè)向入口支路相關(guān)的第一組分支支路的數(shù)量大于與第一入口支路相關(guān)的一組分支支路的數(shù)量。
文檔編號(hào)H01M8/10GK1965424SQ200580016094
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者Pa·拉拉波特, J·A·洛克 申請(qǐng)人:通用汽車公司