燃料电池极板的制作方法

本实用新型属于汽车技术领域，具体涉及一种燃料电池极板。

背景技术：

燃料电池通常由多个电池单元组成，每个电池单元包括一双极板(即阳极板和阴极板)。在阴、阳极板相对的表面上设置有用于供应燃料的流道，流道一般为深度一致的方形槽，通过给各电极板提供适当的燃料反应物，可实现电化学反应，从而在阴、阳电极板之间形成电位差、产生电能。因此，极板是燃料电池的重要部件，其材料、流道结构等对燃料电池性能均有重大影响。

我国专利申请文献(公告号：CN207664149U；公告日：2018.07.27)公开了一种燃料电池的双极板结构，包括主板，主板的表面开设有流道，流道的两端设于气体通口，主板的两侧开设有卡槽，卡槽的一侧设有进风棚，进风棚内部安装有过滤网，能够加强双极板的散热性能和防尘性能。

上述技术方案中，极板上的流道呈蛇形迂回状的方形槽，燃气从气体通口沿流道流通的过程中不断发生反应，随着反应的进行燃气不断被消耗，因此流道中燃气压力不断下降、燃气的流速不断降低，特别在流道后端，容易出现燃气不足、电化学反应迟缓的现象，导致电池性能下降。

技术实现要素：

本实用新型针对现有的技术存在的上述问题，提供一种燃料电池极板，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高流道中燃气的流速均匀性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种燃料电池极板，包括板体，所述板体的一侧表面上设有间隔排列的若干条形槽，所述条形槽通过连接槽首尾相连形成迂回状流道，所述流道的首端设有进气口，所述流道的末端设有排气口，连接所述进气口的条形槽的槽宽大于连接排气口的条形槽的槽宽，且相邻两条所述条形槽中距离排气口较近的条形槽的槽宽小于或等于另一条条形槽的槽宽。

流道包括若干条形槽和连接相邻条形槽的连接槽，使得流道形成以条形槽为主的迂回凹槽，通过条形凹槽的排布有利于保障极板各部位的燃料供给。连接进气口的条形槽的槽宽大于连接排气口的条形槽的槽宽，且相邻两条条形槽中更靠近排气口的条形槽槽宽的小于或等于另一条连接槽的槽宽，使得连接进气口的条形槽具有最大槽宽、连接排气口的条形槽的槽宽最小，在燃气充足的进气口处，较宽的条形槽可降低燃气压力、缓解燃料流速，在流道末端通过较窄的条形槽可补偿燃气消耗引起的压降；并且流道的槽宽具有从进气口朝排气口逐段变窄的趋势，即流道容积从进气口向排气口逐渐变小，可有效补偿燃气在流道流动过程中造成的压降，避免压降过大的现象，从而提高流道中燃气的流速均匀性，有利于燃气均匀分配至极板各处，提高电池效率。

在上述的燃料电池极板中，所述条形槽平形排列。这样从进气口到排气口形成并排设置的条形槽，有利于条形槽的均匀布置，从而保障极板各处的燃气供给，同时便于调整条形槽的槽宽。

在上述的燃料电池极板中，相邻两条所述连接槽中距离排气口较近的连接槽的槽宽小于靠近另一条连接槽的槽宽。即从进气口到排气口的各条形槽的槽宽逐条减小，随着燃气在流道中的流动和消耗，靠近排气口的条形槽的槽宽的减小可补偿燃气消耗引起的压降，进一步提高流道中燃气的流速均匀性。

在上述的燃料电池极板中，相邻两条所述连接槽中距离排气口较近的连接槽的槽宽小于靠近另一条连接槽的槽宽。从进气口到排气口各连接槽的槽宽逐条减小，与条形槽的槽宽变化趋势相同，可进一步补偿流道中燃气流动、消耗引起的压降，提高流道中燃气的流速均匀性。

在上述的燃料电池极板中，相邻两条所述连接槽中距离排气口较近的连接槽的槽长小于靠近另一条连接槽的槽长。从进气口到排气口各连接槽的长度逐渐减小，使得连接槽的容积越来越小，不仅有利于补偿压降，而且有利于使燃气主要分布于各条形凹槽中，从而通过调整条形凹槽槽宽实现流道中燃气流速的调整。

在上述的燃料电池极板中，所述板体为方形板，所述进气口设于板体的一侧边上，所述排气口设于板体相对的另一侧边上。进气口和排气口设于板体相对的两侧边上，有利于燃气流经整个板体，从而保障燃气的供给，同时便于气体的充入和排出。

在上述的燃料电池极板中，所述进气口为设于流道首端的槽口一，所述排气口为设于流道末端的槽口二。流道首尾两端的槽口形成其进气口和排气口，便于加工制备，降低生产成本，同时有利于燃料气体的进入和燃料废气的排出。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：流道包括若干条形槽和连接相邻条形槽的连接槽，各条形槽的槽宽从进气口向排气口逐渐缩小，使得连接进气口的条形槽具有最大槽宽、连接排气口的条形槽的槽宽最小，可有效补偿燃气在流道流动过程中造成的压降，避免压降过大的现象，从而提高流道中燃气的流速均匀性，有利于燃气均匀分配至极板各处，提高电池效率。

附图说明

图1是实施例一的立体结构示意图。

图中，1、板体；2、条形槽；3、连接槽；4、进气口；5、排气口；6、安装孔。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本实施例包括一方形板体1，板体1的一侧表面上设有呈蛇形迂回状的流道，流道为深度一致的方形槽，流道包括若干平行间隔排列的条形槽2以及连接相邻条形槽2的连接槽3，各条形槽2平齐设置且与板体1的短边平行，连接槽3与相邻两条形槽2形成U字形槽。流道的首端设有进气口4，流道的末端设有排气口5，连接进气口4的条形槽2的槽宽大于连接排气口5的条形槽2的槽宽，且相邻两条条形槽2中距离排气口5较近的条形槽2的槽宽的小于另一条条形槽3的槽宽，这样使得连接进气口4的条形槽2具有最大槽宽、连接排气口5的条形槽2的槽宽最小，在燃气充足的进气口4处，较宽的条形槽2可降低燃气压力、缓解燃料流速，在流道末端通过较窄的条形槽2可补偿燃气消耗引起的压降，并且各条形槽2的槽宽从进气口4朝排气口5逐条变窄，可有效补偿燃气在流道流动过程中造成的压降，避免压降过大的现象，从而提高流道中燃气的流速均匀性，有利于燃气均匀分配至极板各处，提高电池效率。

具体地，相邻两条连接槽3距离排气口5较近的连接槽3的槽宽小于靠近另一条连接槽3的槽宽。且相邻连接槽3中距离排气口5较近的连接槽3的槽长小于另一条连接槽3的槽长。从进气口4排气口5到排气口5各连接槽3的槽宽逐条减小，与条形槽2的槽宽变化趋势相同，可进一步补偿流道中燃气流动、消耗引起的压降，提高流道中燃气的流速均匀性。

排气口5设于板体1的一侧边上，排气口5设于板体1相对的另一侧边上，且进气口4为位于流道首端的连接槽3的槽口一，排气口5为位于流道末端的连接槽3的槽口二，这样便于加工制备，降低生产成本，且有利于燃料气体的进入和燃料废气的排出。

板体1的四个边角处均开设有安装孔6，安装孔6用于燃料电池堆的组装，板体1与板体1间设置密封圈后通过安装孔6紧密契合，安装孔6可为镂空、半镂空或凸起状。

实施例二

本实施例的技术方案与实施例一的技术方案基本相同，其区别点在于，流道以U形槽为单元槽并排排列，相邻U形槽之间通过连接槽3首尾相连，且每一U形槽中的两条条形槽2具有相同的槽宽，且相邻U形槽中位于前方的U形槽的槽宽大于位于后方的U形槽的槽宽。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、板体；2、条形槽；3、连接槽；4、进气口；5、排气口；6、安装孔等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。