CN219677285U - 燃料电池流道板及燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种燃料电池流道板及燃料电池，燃料电池流道板包括进口流场、主流场和出口流场，主流场包括多个沿第一方向间隔设置的主流道，进口流场包括相连通的进水口和多个连通口，连通口的数量与主流道的数量一致且一一对应的对接于主流道，出口流场包括相连通的出水口和多个出口流道；多个主流道分组设置，一组主流道连通于同一出口流道，并通过出口流道与出水口连通，且各出口流道沿靠近主流道的方向呈渐扩设置。本实用新型的燃料电池流道板各出口流道沿靠近主流道的方向呈渐扩设置，实现水气的快速、大排量排放，提高水气排放效率，实现水气的顺畅排出，避免流道后端产生积水。

Description

燃料电池流道板及燃料电池

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，具体涉及一种燃料电池流道板及燃料电池。

背景技术

目前，随着燃料电池的市场竞争日趋激烈，人们对燃料电池的性能要求也越来越高。燃料电池的流道是燃料电池的主要部件之一，作用是实现电池内部的水气传输。由于燃料电池反应中的气体消耗和水的生成，常用的传统蛇形流道存在气体分布不均，且易产生积水等问题，极大的影响了燃料电池的性能。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种燃料电池流道板及燃料电池，以解决传统蛇形流道易产生积水的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的燃料电池流道板包括进口流场、主流场和出口流场，所述主流场包括多个沿第一方向间隔设置的主流道，所述进口流场包括相连通的进水口和多个连通口，所述连通口的数量与所述主流道的数量一致且一一对应的对接于所述主流道，所述出口流场包括相连通的出水口和多个出口流道；多个所述主流道分组设置，一组所述主流道连通于同一所述出口流道，并通过所述出口流道与所述出水口连通，且各所述出口流道沿靠近所述主流道的方向呈渐扩设置。

可选地，所述进口流场包括多个与所述进水口相连通的进口流道，一个所述进口流道至少包括两个所述连通口。

可选地，所述进水口的两端分别为第一进水端和第二进水端，定义靠近所述第一进水端的所述进口流道对应所述连通口的数量为N1，靠近所述第二进水端的所述进口流道对应所述连通口的数量为N2，其中，N1＞N2。

可选地，各所述进口流道包括两个并联设置的进水通道，两个所述进水通道均与所述进水口相连通。

可选地，一组所述主流道中，所述主流道的数量为三个。

可选地，沿所述第一方向，首端的所述出口流道的尺寸大于尾端的所述出口流道的尺寸。

可选地，各所述主流道呈蛇形。

可选地，各所述出口流道包括相连通的出水段和汇流段，所述出水段与所述出水口相连通，所述汇流段与所述主流道相连通，所述汇流段沿靠近所述出水段的方向呈渐扩设置。

可选地，所述出水段与所述汇流段之间的夹角为a，其中，30°≤a≤80°；和/或，

所述燃料电池流道板为石墨板。

另外，本实用新型还提供一种燃料电池，所述燃料电池包括如上所述的燃料电池流道板。

本实用新型技术方案中，进口流场和出口流场分别位于主流场的左右两侧，进口流场包括相连通的进水口和多个连通口，主流场包括多个主流道，主流道沿上下方向间隔设置，连通口的数量与主流道的数量一致，且连通口一一对应地对接于主流道，从而实现水气进入主流场，气体在主流场中参与反应。多个主流道分组设置，一组主流道连通于同一出口流道，并且，主流道通过出口流道与出水口连通，水气通过出口流道进入出水口，然后排出。各出口流道沿靠近主流道的方向呈渐扩设置，实现水气的快速、大排量排放，提高水气排放效率，实现水气的顺畅排出，避免流道后端产生积水。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例燃料电池流道板的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例反应流场的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	燃料电池流道板	20	主流场
10	进口流场	21	主流道
				11	进水口	30	出口流场
111	第一进水端	31	出口流道
				112	第二进水端	311	出水段
12	进口流道	312	汇流段
				121	连通口	32	出水口
122	进水通道

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型中对“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等方位的描述以图1所示的方位为基准，仅用于解释在图1所示姿态下各部件之间的相对位置关系，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本实用新型提供一种燃料电池流道板100及燃料电池。

第一方向为图1中自上至下的方向，

在一实施例中，如图1和图2所示，燃料电池流道板100包括进口流场10、主流场20和出口流场30，主流场20包括多个沿第一方向间隔设置的主流道21，进口流场10包括相连通的进水口11和多个连通口121，连通口121的数量与主流道21数量一致且一一对应的对接于主流道21，出口流场30包括相连通的出水口32和多个出口流道31；多个主流道21分组设置，一组主流道21连通于同一出口流道31，并通过出口流道31与出水口32连通，且各出口流道31沿靠近主流道21的方向呈渐扩设置。

进口流场10和出口流场30分别位于主流场20的左右两侧，进口流场10包括相连通的进水口11和多个连通口121，主流场20包括多个主流道21，主流道21沿上下方向间隔设置，连通口121的数量与主流道21的数量一致，且连通口121一一对应地对接于主流道21，从而实现水气进入主流场20，气体在主流场20中参与反应。多个主流道21分组设置，一组主流道21连通于同一出口流道31，并且，主流道21通过出口流道31与出水口32连通，水气通过出口流道31进入出水口32，然后排出。各出口流道31沿靠近主流道21的方向呈渐扩设置，实现水气的快速、大排量排放，提高水气排放效率，实现水气的顺畅排出，避免流道后端产生积水。

在一实施例中，请结合参照图1和图2，进口流场10包括多个与进水口11相连通的进口流道12，一个进口流道12至少包括两个连通口121。实现对水气进行合理分流，提高反应效率，避免产生积水。

在一实施例中，请结合参照图1和图2，进水口11的两端分别为第一进水端111和第二进水端112，定义靠近第一进水端111的进口流道12对应连通口121的数量为N1，靠近第二进水端112的进口流道12对应连通口121的数量为N2，其中，N1＞N2。

进水口11的上端为第一进水端111，进水口11的下端为第二进水端112，水流从第一进水端111进入，N1＞N2，合理分配进气气体，防止随着燃料电池不断供应气体反应，导致的水气在第一进水端111积累太多产生积水，提高燃料电池的反应效率。

在一实施例中，请结合参照图1和图2，各进口流道12包括两个并联设置的进水通道122，两个进水通道122均与进水口11相连通。

各进口流道12包括两个并联设置的进水通道122，两个进水通道122沿上下方向间隔设置，两个进水通道122均与进水口11相连通，通过设置两个进水通道122提高水气的进入效率，从而实现提高燃料电池的反应效率。

在一实施例中，请结合参照图1和图2，一组主流道21中，主流道21的数量为三个。即三个主流道21的水汇集至一个出口流道31再排出，提高排水效率，实现水气的顺畅排出，避免流道后端产生积水。

在一实施例中，请结合参照图1和图2，沿第一方向，首端的出口流道31的尺寸大于尾端的出口流道31的尺寸。

第一方向为图1中自上至下的方向，水流从自上至下进入，首端的水流量大于尾端的水流量，首端的出口流道31的尺寸大于尾端的出口流道31的尺寸，合理安排出口流道31的尺寸，提高排水效率，保证水气的顺畅排出。

在一实施例中，请结合参照图1和图2，各主流道21呈蛇形。

当气体流经呈蛇形的主流道21时，由于截面面积的变化引起气体流速和压力的波动，形成局部湍流，强化气体向扩散层的传质以及热量交换，湍流流体既可加快电化学反应的传质速率，还可减少放热反应过程中的传热热阻，从而进一步提高电堆燃烧反应的反应效率，有效提升燃料电池的发电性能或发电效能。

在一实施例中，请结合参照图1和图2，各出口流道31包括相连通的出水段311和汇流段312，出水段311与出水口32相连通，汇流段312与主流道21相连通，汇流段312沿靠近出水段311的方向呈渐扩设置。

出口流道31通过出水段311实现与出水口32相连通，通过汇流段312实现与主流道21相连通，汇流段312沿靠近出水段311的方向呈渐扩设置，方便水流从主流道21流入出口流道31，提高排水效率，实现水气的顺畅排出。

在一实施例中，请结合参照图1和图2，出水段311与汇流段312之间的夹角为a其中，30°≤a≤80°。

出水段311倾斜设置，对水流的排出具有导向作用，提高排水效率，保证水气的顺畅排出。若a＜30°，则对水流的排出导向作用较小；若a＞80°，可能会增大燃料电池流道板100的尺寸。因此，30°≤a≤80°，保证排水效率，同时，不会增大燃料电池流道板100的尺寸，结构设计合理。

在一实施例中，请结合参照图1和图2，燃料电池流道板100为石墨板。石墨板具有导电性好、防腐蚀和电阻小的优点，能够提高燃料电池的反应效率。

另外，本实用新型还提供一种燃料电池，燃料电池包括如上的燃料电池流道板100。该燃料电池流道板100具体结构参照上述实施例，由于燃料电池采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种燃料电池流道板，其特征在于，所述燃料电池流道板包括进口流场、主流场和出口流场，所述主流场包括多个沿第一方向间隔设置的主流道，所述进口流场包括相连通的进水口和多个连通口，所述连通口的数量与所述主流道的数量一致且一一对应的对接于所述主流道，所述出口流场包括相连通的出水口和多个出口流道；多个所述主流道分组设置，一组所述主流道连通于同一所述出口流道，并通过所述出口流道与所述出水口连通，且各所述出口流道沿靠近所述主流道的方向呈渐扩设置。

2.如权利要求1所述的燃料电池流道板，其特征在于，所述进口流场包括多个与所述进水口相连通的进口流道，一个所述进口流道至少包括两个所述连通口。

3.如权利要求2所述的燃料电池流道板，其特征在于，所述进水口的两端分别为第一进水端和第二进水端，定义靠近所述第一进水端的所述进口流道对应所述连通口的数量为N1，靠近所述第二进水端的所述进口流道对应所述连通口的数量为N2，其中，N1＞N2。

4.如权利要求2所述的燃料电池流道板，其特征在于，各所述进口流道包括两个并联设置的进水通道，两个所述进水通道均与所述进水口相连通。

5.如权利要求2所述的燃料电池流道板，其特征在于，一组所述主流道中，所述主流道的数量为三个。

6.如权利要求5所述的燃料电池流道板，其特征在于，沿所述第一方向，首端的所述出口流道的尺寸大于尾端的所述出口流道的尺寸。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的燃料电池流道板，其特征在于，各所述主流道呈蛇形。

8.如权利要求1至6中任意一项所述的燃料电池流道板，其特征在于，各所述出口流道包括相连通的出水段和汇流段，所述出水段与所述出水口相连通，所述汇流段与所述主流道相连通，所述汇流段沿靠近所述出水段的方向呈渐扩设置。

9.如权利要求8所述的燃料电池流道板，其特征在于，所述出水段与所述汇流段之间的夹角为a，其中，30°≤a≤80°；和/或，

所述燃料电池流道板为石墨板。

10.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括权利要求1至9中任意一项所述的燃料电池流道板。