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現(xiàn)代NEXO燃料電池結(jié)構(gòu)-極板
在燃料電池技術(shù)發(fā)展史上，現(xiàn)代NEXO燃料電池稱(chēng)得上“獨(dú)樹(shù)一幟”，如無(wú)涂層基材技術(shù)、氫空水三腔膠線密封結(jié)構(gòu)、冷卻路四通閥等。本文分享現(xiàn)代NEXO燃料電池極板結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)代NEXO燃料電池極板的外廓尺寸為413 mm×118 mm，外廓面積為487 cm2；矩形反應(yīng)區(qū)尺寸為 278 mm×98 mm，反應(yīng)區(qū)面積為272 cm2，如下圖1所示。極板由活性區(qū)、分配區(qū)和腔口組成，其中腔口位于極板寬邊兩側(cè)。氫氣和空氣采用水平逆流進(jìn)氣，冷卻液和氫氣同樣采用水平逆流。反應(yīng)區(qū)流場(chǎng)采用經(jīng)典的直流道結(jié)構(gòu)，分配區(qū)采用稀疏的叉分結(jié)構(gòu)，如下圖2所示。其中，反應(yīng)活性區(qū)流場(chǎng)被兩條打斷的脊分成3個(gè)區(qū)域。
圖1 NEXO燃料電池陽(yáng)極板
圖2 NEXO燃料電池陽(yáng)極板分配區(qū)
現(xiàn)代NEXO燃料電池陽(yáng)極板活性區(qū)內(nèi)垂直流道方向的橫截面周期為2.4 mm，陽(yáng)極槽深0.35 mm，陽(yáng)極板的密封件截面顯示為矩形。極板的面積利用率即極板反應(yīng)區(qū)面積占外廓面積比例為56%。陰極板和陽(yáng)極板通過(guò)圖示的6個(gè)焊點(diǎn)物理連接，形成雙極板組件，見(jiàn)上圖1所示的6個(gè)灰色圓圈。陰陽(yáng)極板間的冷卻腔通過(guò)注塑形成的密封件密封，其中密封件位于陰極板上的冷卻側(cè)，密封件截面顯示為雙峰結(jié)構(gòu)。此外，連接CVM接插件的“極耳”結(jié)構(gòu)也位于陰極板上。
圖3 NEXO燃料電池陽(yáng)極板分配區(qū)
圖4 NEXO燃料電池陰極金屬網(wǎng)狀流場(chǎng)
圖5 NEXO燃料電池陰極金屬網(wǎng)狀流場(chǎng)尺寸
現(xiàn)代NEXO燃料電池陰極板結(jié)構(gòu)由金屬網(wǎng)和陰極板組成，如上圖3和4所示。其中，矩形金屬網(wǎng)在四個(gè)角落通過(guò)點(diǎn)焊工藝連接在陰極板上，如上圖3中的紫色圈所示。與陽(yáng)極板相同，陰極金屬網(wǎng)被陰極板上的兩根脊分成三個(gè)區(qū)域。此外，陰極板上的密封件顯示截面為雙峰結(jié)構(gòu)。
本文為現(xiàn)代NEXO燃料電池結(jié)構(gòu)解析系列第一篇。
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