一种燃料电池极板流道结构制造技术

本技术提供一种燃料电池极板流道结构，适用于燃料电池极板，包括极板本体，所述极板本体的侧面上设置有多个线型流道，每个所述线型流道相互平行设置；每个所述线型流道均包括依次连接的第一端口、流道本体和第二端口；所述流道本体上设置有至少一个变径部，所述变径部与所述流道本体连通设置，且所述变径部的横截面面积小于所述流道本体的横截面面积。本技术通过在流道本体上设置至少一个变径部，并使变径部的横截面面积小于流道本体的横截面面积，从而在变径部处提高了压力差，进而有效提高了变径部的气体流速，有效促进流道的排水。本申请的结构简单美观、能耗较低，经济实用，可加工性好，可以应用于燃料电池系统中进行使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃料电池，特别是涉及一种燃料电池极板流道结构。

技术介绍

1、燃料电池是一种高效率、高比能量、低污染的能源，受到人们越来越多的关注。极板是燃料电池的重要组成部分，极板表面的流道起着分布反应气、收集电流、机械支持、水热管理以及分隔阴阳极气体的重要作用，合理的极板流道设计可以使电极各处均能获得充足的反应气并及时排出生成的水，从而保证燃料电池具有较好的性能和稳定性。

2、目前，直线平行流道是最常见的流道，但是，传统直线平行流道存在不足：由于直线平行流道的压降较小，整体流速降低，反应产生的水不能及时排出，容易造成流道局部堵水的现象；另外，反应气体在直线平行流道中的停留时间短，气体利用率低；而且，各流道中气体的流动和反应情况具有较大差别，例如阴极出口氧气严重不足，会对电堆的整体性能造成扰动，容易出现电池性能不稳定的情况。

技术实现思路

1、基于此，本技术实施例提供一种燃料电池极板流道结构，旨在解决现有的反应气体在直流道流场中存留时间短，气体利用率低，气体流速相对较低，产生的水不能及时排出，容易造成堵水等问题。本技术结构简单，通过在平行直流道上设置局部变径设计，可以有效调控整体极板流道的压降，使产生的水及时排出，有效避免局部水淹，从而提高燃料电池的整体使用性能。

2、为实现上述目的，本技术实施例提供一种燃料电池极板流道结构，适用于燃料电池极板，包括极板本体，所述极板本体的侧面上设置有多个线型流道，每个所述线型流道相互平行设置；

3、每个所述线型流道均包括依次连接的第一端口、流道本体和第二端口；所述流道本体上设置有至少一个变径部，所述变径部与所述流道本体连通设置，且所述变径部的横截面面积小于所述流道本体的横截面面积。

4、在本申请实施例中，通过在流道本体上设置变径部，使变径部的横截面面积小于流道本体的横截面面积，从而在变径部处提高了压力差，进而有效提高了变径部的气体流速，有效促进流道的排水。变径部的设置数量和设置位置可以根据实际使用的需要进行设置，从而可自由调控整体极板流道的压降，进而避免极板局部水淹，有效提高燃料电池整体使用性能。

5、作为优选的实施方式，所述变径部的底面与所述流道本体的脊形成的夹角的度数为5°～95°。

6、通过上述形成的夹角并控制夹角的度数，在低电密下，当反应气体的流量以及流速较小时，夹角容易吸附小液滴，避免小液滴靠近gdl层而堵塞流道，进而引起水淹；在大电密下或者当小液滴成长为大水珠，由于流道横截面缩小，流速增大，有利于将水泵出，从而避免水淹现象。

7、作为优选的实施方式，所述变径部的底面与所述流道本体的脊形成的夹角的度数为15°～45°。

8、作为优选的实施方式，所述变径部包括一体成型的第一小径端、大径端和第二小径端，所述大径端设置于所述第一小径端和所述第二小径端之间，所述第一小径端、所述第二小径端分别与所述流道本体连接。

9、作为优选的实施方式，自所述第一小径端至所述大径端方向，或自所述第二小径端至所述大径端方向，所述变径部的横截面面积逐渐递增。

10、作为优选的实施方式，所述变径部呈拱桥形设置。

11、作为优选的实施方式，所述变径部与所述流道本体一体成型设置。

12、作为优选的实施方式，相邻的所述线型流道的所述变径部交错设置。

13、作为优选的实施方式，所述第一端口、所述流道本体和所述第二端口一体成型设置。

14、本技术通过在流道本体上设置至少一个变径部，并使变径部的横截面面积小于流道本体的横截面面积，从而在变径部处提高了压力差，进而有效提高了变径部的气体流速，有效促进流道的排水。本申请的结构简单美观、能耗较低，经济实用，可加工性好，可以应用于燃料电池系统中进行使用。

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【技术保护点】

1.一种燃料电池极板流道结构，其特征在于，适用于燃料电池极板，包括极板本体，所述极板本体的侧面上设置有多个线型流道，每个所述线型流道相互平行设置；

2.根据权利要求1所述的燃料电池极板流道结构，其特征在于，所述变径部的底面与所述流道本体的脊形成的夹角的度数为15°～45°。

3.根据权利要求1所述的燃料电池极板流道结构，其特征在于，自所述第一小径端至所述大径端方向，或自所述第二小径端至所述大径端方向，所述变径部的横截面面积逐渐递增。

4.根据权利要求1所述的燃料电池极板流道结构，其特征在于，所述变径部呈拱桥形设置。

5.根据权利要求1所述的燃料电池极板流道结构，其特征在于，所述变径部与所述流道本体一体成型设置。

6.根据权利要求1所述的燃料电池极板流道结构，其特征在于，相邻的所述线型流道的所述变径部交错设置。

7.根据权利要求1所述的燃料电池极板流道结构，其特征在于，所述第一端口、所述流道本体和所述第二端口一体成型设置。

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池极板流道结构，其特征在于，适用于燃料电池极板，包括极板本体，所述极板本体的侧面上设置有多个线型流道，每个所述线型流道相互平行设置；

2.根据权利要求1所述的燃料电池极板流道结构，其特征在于，所述变径部的底面与所述流道本体的脊形成的夹角的度数为15°～45°。

3.根据权利要求1所述的燃料电池极板流道结构，其特征在于，自所述第一小径端至所述大径端方向，或自所述第二小径端至所述大径端方向，所述变径部的横截面面积逐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆境莲，任宏亮，文峰，
申请(专利权)人：深圳市氢瑞燃料电池科技有限公司，
类型：新型
国别省市：