[发明专利]燃料电池流道结构、流场板及燃料电池

说明书

本发明提供一种燃料电池流道结构、流场板及燃料电池，用于解决现有技术中燃料电池的流道积水以及电池稳定性差的问题。包括：上三角区域，上三角区域设有多个水平流道，上下相邻的两个所述水平流道中，上方的所述水平流道的长度大于下方的所述水平流道的长度；下三角区域，下三角区域设有多个竖直流道，竖直流道和所述水平流道彼此对应形成L形流道，长度较长的所述竖直流道对应长度较长所述的水平流道；各个所述水平流道和远离所述下三角区域的一端分别与进口管道连通；竖直流道远离所述上三角区域的一端分别与出口管道连通；斜角流道，斜角流道位于所述上三角区域和下三角区域之间，各个所述水平流道和各个所述竖直流道分别与所述斜角流道连通。

技术领域

本发明涉及新能源电池领域，特别是涉及一种燃料电池流道结构、流场板及燃料电池。

背景技术

质子交换膜燃料电池以其高效率、高能量、低污染等优点被认为是一种适合人类发展和环境要求的理想电源。双极板(流场板)是质子交换膜燃料电磁的重要部件，其质量占电池堆60％以上。流场板上的流道设计对电池性能、运行效率和制造成本有很大的影响。

现有的流场板的流道有蛇形流道、平行流道、多路蛇形流道、螺旋流道、金属网流道、泡沫材料流道等，现有的流道存在的问题为：

1.入口处的气体浓度较大，气体进入流道后氢气和氧气反应，越往后流动，氢气和氧气的含量就越低，导致整体流道上的氢气和氧气在交换膜上的交换量差异较大，影响电池的稳定性。

2.现有的流道设计容易产生积水，产生电极淹水的情况。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种燃料电池流道结构、流场板及燃料电池，用于解决现有技术中燃料电池的流道积水以及电池稳定性差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种燃料电池流道结构，包括：

上三角区域，所述上三角区域设有多个水平流道，上下相邻的两个所述水平流道中，上方的所述水平流道的长度大于下方的所述水平流道的长度；

下三角区域，所述下三角区域设有多个竖直流道，所述竖直流道和所述水平流道彼此对应形成L形流道，长度较长的所述竖直流道对应长度较长所述的水平流道；

各个所述水平流道和远离所述下三角区域的一端分别与进口管道连通；所述竖直流道远离所述上三角区域的一端分别与出口管道连通；

斜角流道，所述斜角流道和所述出口管道连通，所述斜角流道位于所述上三角区域和所述下三角区域之间，各个所述水平流道分别与所述斜角流道连通，各个所述竖直流道分别与所述斜角流道连通。

可选的，较长的所述水平流道的宽度大于较短的所述水平流道的宽度。

可选的，较长的所述竖直流道的宽度大于较短的所述竖直流道的宽度。

可选的，所述水平流道靠近所述下三角区域的一端设有导流墙，所述导流墙位于所述斜角流道内，所述导流墙的长度小于所述斜角流道的宽度，所述导流墙用于将部分流体向上导流。

可选的，在相邻两个所述导流墙中，位于上方的所述导流墙向上翘起的角度小于位于下方的所述导流墙向上翘起的角度。

可选的，所述导流墙末端为弧形结构。

可选的，所述上三角区域内设有蛇形流道，所述蛇形流道位于所述上三角区域的中下位置，所述蛇形流道和所述进口管道连通，所述蛇形流道和所述对角流道连通。

可选的，所述蛇形流道的出口位置设有导流墙，所述导流墙向上翘起，所述导流墙用于将部分流体向上导流。

一种流场板，所述流场板内侧表面开设有凹槽，所述凹槽形成所述的燃料电池流道结构。