CN115528268B - 流场板、燃料电池单体、燃料电池、发电***及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种流场板、燃料电池单体、燃料电池、发电***及用电设备，属于燃料电池领域。流场板内侧面设有流场，流场包括多个并排分布的槽部和位于相邻两个槽部之间的脊部；槽部包括交替设置的主体段和变截面段，变截面段的流道横截面积小于主体段的流道横截面积，相邻两个槽部的变截面段在槽部的延伸方向上交错设置；脊部与两侧的主体段对应的区域设有侧流槽，侧流槽与两侧的主体段的流道连通。流场板在槽部设置变截面段并将相邻槽部的变截面段交替设置，同时在脊部开设连通两侧的主体段的侧流槽，促进液态水侧向跨过脊部向相邻的槽部流动，能够有效地加强相邻槽部之间的残余液态水对流，能提高传质和气体反应速度，进而有效提高发电性能。

Description

流场板、燃料电池单体、燃料电池、发电***及用电设备

技术领域

本申请涉及燃料电池领域，具体而言，涉及一种流场板、燃料电池单体、燃料电池、发电***及用电设备。

背景技术

燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，氢气通过阳极向外扩散发生反应后，放出的电子到达阴极与氧气发生反应后生成水然后向外排出。

在目前的一些燃料电池中，排水能力较弱，残余的水会影响气体反应，降低了能量转换的速率，从而导致燃料电池发电性能降低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种流场板、燃料电池单体、燃料电池、发电***及用电设备，能提高相邻槽部之间残余液态水的对流，从而提高发电性能。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种流场板，其内侧面设有流场，流场包括多个并排分布的槽部和位于相邻两个槽部之间的脊部；

其中，槽部包括交替设置的主体段和变截面段，变截面段的流道横截面积小于主体段的流道横截面积，相邻两个槽部的变截面段在槽部的延伸方向上交错设置；

脊部与两侧的主体段对应的区域设有侧流槽，侧流槽与两侧的主体段的流道连通。

本申请实施例提供的流场板，在槽部设置变截面段，并将相邻槽部的变截面段交替设置，能有效增大变截面段附近的主体段内的水压并提供促进液态水跨过脊部向两侧流动的动力。在此基础上，在脊部开设连通两侧的主体段的侧流槽，方便液态水在水压动力下侧向跨过脊部向相邻的槽部流动，该工作状态下，能够有效地加强相邻槽部之间的液态水对流，从而能提高传质和气体反应速度，进而有效提高发电性能。

在一些实施例中，每个侧流槽的流道路程为L1；沿多个槽部的并排分布方向，相邻两个脊部的中心之间的直线距离为L2；其中，L1≤L2。

上述实施例中，侧流槽的流道长度控制在特定标准下，避免侧流槽的流道长度过大而影响侧向对流效果。

在一些实施例中，沿多个槽部的并排分布方向，每个脊部的宽度为L3；侧流槽为沿多个槽部的并排分布方向延伸的直型槽，L1＝L3。

上述实施例中，直型槽方便加工且方便流体流动，同时直型槽沿槽部的并排分布方向使得直型槽的流道长度控制在最小，保证侧流槽能够较好地实现相邻的槽部之间的对流。

在一些实施例中，沿流场板的厚度方向，每个脊部的正投影总面积为S1，每个脊部中侧流槽的正投影总面积为S2，主体段的流道深度为D1，侧流槽的深度为D2；沿多个槽部的并排分布方向，主体段的流道宽度为W1；沿槽部的延伸方向，侧流槽的宽度为W2；

满足以下条件(a1)～(a6)中的至少一项；

(a1)S2/S1≤50％；

(a2)沿槽部的延伸方向，脊部中相邻的侧流槽之间的间距为0.5～5mm；

(a3)W2＜W1；

(a4)W2/W1＝1/3～2/3；

(a5)D2＜D1；

(a6)D2/D1＝1/3～2/3。

作为示例，上述条件(a1)～(a6)的优先级顺序为：(a3)＞(a5)＞(a4)＞(a2)＞(a6)＞(a1)。

在一些实施方案中，侧流槽在脊部中的面积占比控制在特定标准下，保证脊部能够通过非开槽区域与扩散层保持较高的接触面积。脊部中相邻的侧流槽之间的间距控制在特定范围内，保证侧流槽有较好的侧向对流功能，同时保证脊部能够通过非开槽区域与扩散层保持较高的接触面积。

在一些实施方案中，侧流槽的宽度和主体段的流道宽度的相对大小按照特定标准控制，和/或侧流槽的深度和主体段的流道深度的相对大小按照特定标准控制，能够较好地兼顾槽部的排水功能及侧流槽的侧向对流功能。

在一些实施例中，沿多个槽部的并排分布方向，每个脊部的宽度为L3，每个主体段的宽度为L4，L3/L4＝1/1.5～1.5/1。

上述实施例中，脊部的宽度和主体段的宽度的相对大小按照特定标准控制，能够较好地兼顾槽部的排水功能及侧流槽的侧向对流功能。

在一些实施例中，沿多个槽部的并排分布方向，主体段的流道宽度为W1，变截面段的流道宽度为W3；沿流场板的厚度方向，主体段的流道深度为D1，变截面段的流道深度为D3；

满足以下条件(b1)和(b2)中的至少一项；

(b1)W3/W1＝0～1/2；

(b2)D3/D1＝0～2/3。

上述实施例中，主体段的流道宽度和变截面段的流道宽度的相对大小按照特定标准控制，和/或主体段的流道深度和变截面段的流道深度的相对大小按照特定标准控制，使得变截面段和主体段的横截面具有合适的比例，通过变截面段能有效地增大附近的主体段内的水压并促进液态水跨过脊部向两侧流动。

在一些实施例中，满足以下条件(c1)和(c2)中的至少一项；

(c1)沿槽部的延伸方向，每个槽部的总长度为100～250mm；

(c2)每个槽部中，变截面段的数量为1个～10个。

在一些实施方案中，槽部具有合适的长度，能够较好地排水和传质，有利于保证燃料电池的发电性能。

在一些实施方案中，每个槽部中具有合适的变截面段的数量，能有效地提高相邻槽部之间残余液态水的对流，从而提高发电性能。

第二方面，本申请实施例提供一种燃料电池单体，包括依次设置的膜电极、气体扩散层以及根据上述实施例的流场板。

第三方面，本申请实施例提供一种燃料电池，包括上述实施例的燃料电池单体，相邻两个燃料电池单体之间设有组件密封件。

第四方面，本申请实施例提供一种发电***，包括上述实施例的燃料电池单体。

第五方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括上述实施例的燃料电池单体。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种流场板的结构示意图；

图2为图1中的局部结构放大图；

图3为本申请一些实验中槽部的长度、槽部中变截面段数量和发电性能的结果统计图；

图4为本申请一些实验中侧流槽间隔和对流量的结果统计图；

图5为本申请一些实验中侧流槽间隔和发电性能的结果统计图。

图标：

100-流场板；101-流场；

110-槽部；111-主体段；112-变截面段；

120-脊部；121-侧流槽；

a-槽部的延伸方向；b-多个槽部的并排分布方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“垂直”、“平行”等并不表示要求部件绝对垂直或平行，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“数值a～数值b”的范围包括两端值“a”和“b”。

本申请中的“和/或”，如“特征1和/或特征2”，均是指可以单独地为“特征1”、单独地为“特征2”、“特征1”加“特征2”，该三种情况的集合。

申请人注意到，在目前的一些燃料电池中，残余的水容易形成闭塞流，会阻碍传质，使得气体反应速度受到影响，降低了能量转换的速率，从而导致燃料电池发电性能降低。

为了提高排水性能，目前提出的一些方案中，通常对极板的流道进行变截面设计，也就是说设计沿流道延伸方向横截面会发生变化的流道。但是该类设计只有在变截面区域附近才能有效产生相邻槽部之间的液态水对流，需要在流场中设计大量的变截面区域才能达到较好的改善效果，而大量的变截面区域会使得流场的加工的难度和成本较高。

申请人通过深入研究发现，在槽部设置变截面区域的情况下，将相邻的槽部交替分布，并在脊部开设连通两侧的槽部的非变截面区域的侧向流道，通过变截面区域的加压及侧向流道的引导，能够有效地加强相邻槽部之间的液态水对流，从而能提高传质和气体反应速度，进而有效提高发电性能。

基于上述研究，下面将结合具体实施方式对本申请的流场板、燃料电池单体、燃料电池、发电***及用电设备进行具体说明。

参见图1和图2，第一方面，本申请实施例提供一种流场板100，其内侧面设有流场101，流场101包括多个并排分布的槽部110和位于相邻两个槽部110之间的脊部120。其中，槽部110包括交替设置的主体段111和变截面段112，变截面段112的流道横截面积小于主体段111的流道横截面积，相邻两个槽部110的变截面段112在槽部的延伸方向a上交错设置。脊部120与两侧的主体段111对应的区域设有侧流槽121，侧流槽121与两侧的主体段111的流道连通。

流场板100又称双极板、集流板等，流场板100设有流场101的内侧即流场板100靠近扩散层的一侧。流场板100的规格可以根据需要设计，例如，长在10cm～100cm之间，宽在1cm～50cm之间，厚在0.05cm～0.2cm之间。

流场101为流场板100内侧中槽部110和脊部120所在的区域，用于为流场板100中的流体提供活动场所，其可以通过切削生产形成，也可以通过冲压生产形成。在本申请的实施例中，作为示例，流场101通过切削生产形成。

槽部110为凹设于流场板100内侧的槽体，脊部120为相对于槽部110朝向扩散层凸出的凸起。在本申请的实施例中，作为示例，槽体和脊部120呈直线型延伸，槽体的延伸方向和多个槽体的并排分布方向垂直。

主体段111是指槽部110中的流道主体部分，其相对于变截面段112具有较大的横截面积，且在延伸方向上的各处的宽度保持一致。本申请中，槽部110的横截面是指槽部110在垂直于其延伸方向的截面，主体段111的横截面、变截面段112的横截面等均参照槽部110的横截面的解释方式进行理解，将不再过多赘述。

变截面段112是指槽部110中横截面积相对于主体段111变小的流道部分。需要说明的是，本申请中，横截面段的作用在于使得槽部110中具有横截面积变小的流道部分，其设置方式不限，可以是相对于主体段111减小流道的宽度和高度中的一者或两者。另外，横截面段的横截面积的减小程度不限，只要小于主体段111的横截面积即可，例如可以减小到为零，也就是变截面段112会将同一个槽部110中相邻的主体段111完全隔断。

侧流槽121为凹设在脊部120表面的流道。在通过冲压生产形成流场101时，侧流槽121的深度需要小于流场板100材料的延展极限。在通过切削生产形成流场101时，侧流槽121的深度示例性地不超过槽部110的深度。

相邻两个槽部110的变截面段112在槽部的延伸方向a上交错设置，是指，沿多个槽部的并排分布方向b，相邻两个槽部110的变截面段112不在同一条直线上。作为示例，流场101中的多个槽部110分为第一组槽部110和第二组槽部110，第一组槽部110和第二组槽部110分别包括多个槽部110，沿多个槽部的并排分布方向b，第一组槽部110的槽部110和第二组槽部110中的槽部110交替设置，第一组槽部110中相邻的槽部110中的变截面段112在共线分布，第二组槽部110中相邻的槽部110中的变截面段112在共线分布。

本申请实施例提供的流场板100，在槽部110设置变截面段112，并将相邻槽部110的变截面段112交替设置，能有效增大变截面段112附近的主体段111内的水压并提供促进液态水跨过脊部120向两侧流动的动力。在此基础上，在脊部120开设连通两侧的主体段111的侧流槽121，方便液态水在水压动力下侧向跨过脊部120向相邻的槽部110流动，该工作状态下，能够有效地加强相邻槽部110之间的液态水对流，从而能提高传质和气体反应速度，进而有效提高发电性能。

在一些实施例中，每个侧流槽121的流道路程为L1；沿多个槽部的并排分布方向b，相邻两个脊部120的中心之间的直线距离为L2；其中，L1≤L2。

需要说明的是，侧流槽121可以是直线型流道，也可以是曲线型流道，侧流槽121的流道路程是指侧流槽121从一端到另一端所经过的路径的路程总长。例如，若侧流槽121为弧型流道，则侧流槽121的流道路程则为流道的弧长。

上述实施例中，侧流槽121的流道长度控制在特定标准下，避免侧流槽121的流道长度过大而影响侧向对流效果。

作为示例，流槽为直型槽，方便加工且方便流体流动。

在侧流槽121为直型槽时，侧流槽121的延伸方向与脊部120的延伸方向的夹角可以根据L1≤L2进行控制。

可选的，侧流槽121为沿多个槽部的并排分布方向b延伸的直型槽，也就是说，侧流槽121的延伸方向与槽部的延伸方向a垂直，也与脊部120的延伸方向垂直。其中，沿多个槽部的并排分布方向b，每个脊部120的宽度为L3，L1＝L3。

上述实施例中，将侧流槽121设置为直型槽，同时直型槽沿槽部110的并排分布方向使得直型槽的流道长度控制在最小，保证侧流槽121能够较好地实现相邻的槽部110之间的对流。

考虑到将槽部110、槽部110中的变截面段112、脊部120及脊部120中的侧流槽121按照合适的尺寸或者尺寸比例进行控制时，有利于较好地顾槽部110的排水功能及侧流槽121的侧向对流功能，以下将基于此提出一些示例性的实施方案。

定义：沿流场板100的厚度方向，每个脊部120的正投影总面积为S1，每个脊部120中侧流槽121的正投影总面积为S2。

可选地，S2/S1≤50％，S2/S1例如但不限于为10％、20％、30％、40％和50％中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

上述实施例中，侧流槽121在脊部120中的面积占比控制在特定标准下，保证脊部120能够通过非开槽区域与扩散层保持较高的接触面积。

可选地，沿槽体的延伸方向，每个脊部120中相邻两个侧流槽121之间的间距为0.5～5mm，例如但不限于为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm和5mm中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

上述实施例中，脊部120中相邻的侧流槽121之间的间距控制在特定范围内，保证侧流槽121有较好的侧向对流功能，同时保证脊部120能够通过非开槽区域与扩散层保持较高的接触面积。

定义：主体段111的流道深度为D1，侧流槽121的深度为D2。

可选地，W2＜W1；进一步地，W2/W1＝1/3～2/3。其中，W2/W1例如但不限于为1/3、1/2和2/3中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

上述实施例中，侧流槽121的宽度和主体段111的流道宽度的相对大小按照特定标准控制，能够较好地兼顾槽部110的排水功能及侧流槽121的侧向对流功能

定义：沿多个槽部的并排分布方向b，主体段111的流道宽度为W1；沿槽部的延伸方向a，侧流槽121的宽度为W2。

可选地，D2＜D1；进一步地，D2/D1＝1/3～2/3。其中，D2/D1例如但不限于为1/3、1/2和2/3中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

上述实施例中，侧流槽121的深度和主体段111的流道深度的相对大小按照特定标准控制，能够较好地兼顾槽部110的排水功能及侧流槽121的侧向对流功能。

定义：沿多个槽部的并排分布方向b，每个脊部120的宽度为L3，每个主体段111的宽度为L4。

可选地，L3/L4＝1/1.5～1.5/1。其中，L3/L4例如但不限于为1/1.5、1/1.4、1/1.3、1/1.2、1/1.1、1/1、1.1/1、1.2/1、1.3/1、1.4/1和1.5/1中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

上述实施例中，脊部120的宽度和主体段111的宽度的相对大小按照特定标准控制，能够较好地兼顾槽部110的排水功能及侧流槽121的侧向对流功能。

定义：沿多个槽部的并排分布方向b，主体段111的流道宽度为W1，变截面段112的流道宽度为W3。

可选地，W3/W1＝0～1/2。其中，W3/W1例如但不限于为0、1/6、1/5、1/4、1/3和1/2中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

上述实施例中，主体段111的流道宽度和变截面段112的流道宽度的相对大小按照特定标准控制，使得变截面段112和主体段111的横截面具有合适的比例，通过变截面段112能有效地增大附近的主体段111内的水压并促进液态水跨过脊部120向两侧流动。

定义：沿流场板100的厚度方向，主体段111的流道深度为D1，变截面段112的流道深度为D3。

可选地，D3/D1＝0～2/3。其中，D3/D1例如但不限于为0、1/6、1/5、1/4、1/3、1/2和2/3中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

上述实施例中，主体段111的流道深度和变截面段112的流道深度的相对大小按照特定标准控制，使得变截面段112和主体段111的横截面具有合适的比例，通过变截面段112能有效地增大附近的主体段111内的水压并促进液态水跨过脊部120向两侧流动。

在一些示例性的实施方案中，W3/W1＝0且D3/D1＝0。

在一些实施例中，沿槽部的延伸方向a，每个槽部110的总长度为100～250mm；其中，每个槽部110的总长度例如但不限于为100mm、150mm、200mm和250mm中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

上述实施例中，槽部110具有合适的长度，能够较好地排水和传质，有利于保证燃料电池的发电性能。

在一些实施例中，每个槽部110中，变截面段112的数量为1个～10个，其中，变截面段112的数量例如但不限于为1个、2个、4个、6个、8个和10个中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

上述实施例中，每个槽部110中具有合适的变截面段112的数量，能有效地提高相邻槽部110之间残余液态水的对流，从而提高发电性能。

第二方面，本申请实施例提供一种燃料电池单体，包括依次设置的膜电极、气体扩散层以及根据上述实施例的流场板100。

燃料电池单体是燃料电池中具有完全能量转换功能的小单元；通过至少两个燃料电池单体组合能够得到功率更高的电池模组，即燃料电池。

在燃料电池单体，上述实施例的流场板100可以作为阴极板和/或阳极板，作为示例，至少阴极板采用上述实施例的流场板100。

第三方面，本申请实施例提供一种燃料电池，包括上述实施例的燃料电池单体，相邻两个燃料电池单体之间设有组件密封件。

燃料电池中，相邻两个燃料电池单体的排布方式不限，例如按照常规的方式沿燃料电池单体的厚度方向层叠并排。组件密封件用于对相邻两个燃料电池单体的连接处进行密封连接，其设置形式不限，可以根据本申请常规的方式进行结构，例如配置为密封在相邻两个燃料电池单体的端板边缘之间。

第四方面，本申请实施例提供一种发电***，包括上述实施例的燃料电池单体。

发电***以燃料电池单体作为发电模块的一部分或者全部，其还可以根据需要按照常规的方式配置功率分配器、储能***、逆变器、功率传感器、控制装置等其他功能模块。

第五方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括上述实施例的燃料电池单体。

用电设备可以为多种形式，例如为手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等。

下面将结合一些具体实验对本申请流场板的设计效果进行具体说明。

(1)变截面数量及槽部长度设计验证实验

参照图1提供一流场板，其与图1的不同之处在于脊部不设置侧流槽。不同实验组的流场板中，每个槽部的长度(即流路长)和/或变截面段的数量不同。在配置有变截面段的情况下，满足W3/W1＝0且D3/D1＝0，也就是说，变截面段会将同一个槽部中相邻的主体段完全隔断。

其中，流场板的规格为：长在10cm～100cm之间，宽在1cm～50cm之间，厚在0.05cm～0.2cm之间。

对不同组实验提供的流场板中的发电能力进行检测。

检测方法如下：

将端板AN2、阳极流场板、膜电极、阴极流场板、端板CN2等结构以此设置，组成燃料电池单元，作为双极板检测工装。其中，阴极流场板按照实验验证条件进行设置，不同的实验的区别在于，变截面(即变截面段)的数量按照0个、2个、4个、6个和8个的递增规律布置；阳极流场板按照常规的方式设置，工装的其他具体细节可以参照湖北中航精机科技有限公司武汉中航精冲技术分公司的型号为F1166/QT04 0000 001双极板检测工装。

测试条件包括：检测温度为70℃，阳极进气气压220Kpa，阴极进气气压230Kpa，阳极进气计量比1.25，阴极进气计量比1.5，阳极进气加湿且温度为45℃，阴极进气无加湿。

检测结果如图3所示。根据图3可知，槽部的长度在150～250mm的范围内，每个槽部中变截面部数量从2个增加至8个，相对于没有设置变截面部，发电性能显著提升。

(2)有无侧流槽及侧流槽间隔设计验证实验

参照图1提供一流场板，其侧流槽与槽部的延伸方向垂直。不同实验组的流场板中，脊部中相邻的侧流槽之间的间距不同；对照组中则未设置侧流槽。

其中，流场结构为平行流场，侧流道槽深与宽均为主流道高的1/2。

对不同组实验提供的流场板中液态水跨过脊部侧向对流的流量(即对流量)进行检测。

检测方法如下：

基于X射线的极板/扩散层传热传质的可视与可量化测量，其中，端板、绝缘板、端子板和流场板依次设置组成检测工装，X射线与流场板表面平行进行拍摄，每1.5秒拍摄一次。

检测结果如图4所示。根据图4可知，脊部中相邻的侧流槽之间的间距在0.5～5mm时，能够实现较大的对流量。

对不同组实验提供的流场板中的发电能力进行检测。

检测方法如下：

参照实验(1)部分的组装方式组成燃料电池单元，作为双极板检测工装。

检测条件包括：检测温度为70℃，阳极进气气压220Kpa，阴极进气气压230Kpa，阳极进气计量比1.25，阴极进气计量比1.5，阳极进气加湿且温度为45℃，阴极进气无加湿。

检测结果如图5所示，图5中的小流道即指侧流槽，小流道间隔即指侧流槽之间的间距。根据图5可知，脊部中相邻的侧流槽之间的间距在0.5～5mm时，相较于未设置侧流槽，具有较好的发电性能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种流场板，其特征在于，其内侧面设有流场，所述流场包括多个并排分布的槽部和位于相邻两个所述槽部之间的脊部；所述槽部的延伸方向与多个所述槽部的并排分布方向垂直；

其中，所述槽部包括交替设置的主体段和变截面段，所述变截面段的流道横截面积小于所述主体段的流道横截面积，相邻两个所述槽部的所述变截面段在所述槽部的延伸方向上交错设置；沿多个所述槽部的并排分布方向，相邻两个所述槽部的所述变截面段不在同一条直线上；所述脊部与两侧的所述主体段对应的区域设有侧流槽，所述侧流槽与两侧的所述主体段的流道连通；

每个所述侧流槽的流道路程为L1；沿多个所述槽部的并排分布方向，相邻两个所述脊部的中心之间的直线距离为L2；其中，L1≤L2。

2.根据权利要求1所述的流场板，其特征在于，沿多个所述槽部的并排分布方向，每个所述脊部的宽度为L3；所述侧流槽为沿多个所述槽部的并排分布方向延伸的直型槽，L1＝L3。

3.根据权利要求1所述的流场板，其特征在于，沿所述流场板的厚度方向，每个所述脊部的正投影总面积为S1，每个所述脊部中所述侧流槽的正投影总面积为S2，所述主体段的流道深度为D1，所述侧流槽的深度为D2；沿多个所述槽部的并排分布方向，所述主体段的流道宽度为W1；沿所述槽部的延伸方向，所述侧流槽的宽度为W2；

满足以下条件(a1)～(a6)中的至少一项；

(a1)S2/S1≤50％；

(a2)沿所述槽部的延伸方向，所述脊部中相邻的所述侧流槽之间的间距为0.3～5mm；

(a3)W2＜W1；

(a4)W2/W1＝1/3～2/3；

(a5)D2＜D1；

(a6)D2/D1＝1/3～2/3。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的流场板，其特征在于，沿多个所述槽部的并排分布方向，每个所述脊部的宽度为L3，每个所述主体段的宽度为L4，L3/L4＝1/1.5～1.5/1。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的流场板，其特征在于，沿多个所述槽部的并排分布方向，所述主体段的流道宽度为W1，所述变截面段的流道宽度为W3；沿所述流场板的厚度方向，所述主体段的流道深度为D1，所述变截面段的流道深度为D3；

满足以下条件(b1)和(b2)中的至少一项；

(b1)W3/W1＝0～1/2；

(b2)D3/D1＝0～2/3。

6.根据权利要求5所述的流场板，其特征在于，满足以下条件(c1)和(c2)中的至少一项；

(c1)沿所述槽部的延伸方向，每个所述槽部的总长度为100～250mm；

(c2)每个所述槽部中，所述变截面段的数量为1个～10个。

7.一种燃料电池单体，其特征在于，包括依次设置的膜电极、气体扩散层以及根据权利要求1～6中任一项所述的流场板。

8.一种燃料电池，其特征在于，包括至少两个根据权利要求7所述的燃料电池单体，相邻两个所述燃料电池单体之间设有组件密封件。

9.一种发电***，其特征在于，包括根据权利要求7所述的燃料电池单体。

10.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求7所述的燃料电池单体。