文 献 综 述 1、选题背景及意义 氢氧燃料电池，是一种能够把氢气和氧气通过化学反应转换成电能和水的电化学装置（本文中提到的氢氧燃料电池，其以高分子质子交换膜为传导媒介，所以也称为质子交换膜燃料电池），其有很多优点，包括高能量转化效率、高比能量、高功率密度、低污染、低温启动等优点[1]，在便携式电源、小型固定发电站、电动汽车、航空航天和军事邻域都有很好的应用前景，被认为是一种适合人类发展和环境要求的理想电源[2][3]。

然而，氢氧燃料电池的一些机理和关键问题仍处于研究之中，其中，流场结构就是一个比较关键的问题。

双极板（流场板）是氢氧燃料电池的重要部件[5]，其质量占电池堆60％以上。

流场就是加工在双极板表面一片区域的沟槽。

流场结构是影响氢氧燃料电池性能的一个重要因素，它能引导反应气流动方向，确保反应气体均匀分配到电极各处，经电极扩散层到达催化层参与电化学反应，同时排出电化学反应生成的水[7][8]。

双极板上的流道设计对电池性能、运行效率和制造成本有很大影响。

不合理的流场设计容易导致反应物的不均匀分布 ,或者使生成的水不能顺利排出电池 ,进而导致电流密度不均匀分布 ,产生局部过热、水淹、质子膜局部溶胀等现象[11]。

合理的流场设计可以很好地改善电池的性能[9][10]。

因此，氢氧燃料电池的流场设计与优化对提高电池的性能具有十分重要的意义。

2、氢氧燃料电池流场结构及流场设计 目前，常规流场包括直通道流场[12]（Straight channel flow field）、蛇形流场[13]（Serpentine flow field）、交指状流场[14]（Interfingered flow field），点状流场和网状流场[15]，正在开发的新型流场有仿生流场[16]、螺旋流场、3D流场等。