流道结构、双极板及燃料电池的制作方法

本技术涉及新能源电池，尤其是涉及一种流道结构、双极板及燃料电池。

背景技术：

1、双极板是燃料电池的重要部分，其质量占电池堆的60％以上，合理的双极板设计能够保证反应平稳高效进行，可以提高燃料电池整体的性能并降低燃料电池的制造成本。其中，流道结构的设计在双极板设计中占重要地位，良好的流道结构设计可以进一步提升电堆的性能，流道结构设计主要涉及到阴阳极气体流道和冷却流道的设计分布，需要考虑到气体分配的均匀性、去除生成水的能力、冷却流量均衡性等因素。

2、传统解决气体流道间脊下排水问题的方案有增大反应气体计量比，通过增大反应气体通量来改善排水能力。而增大反应气体计量比虽然在一定程度上可以改善排水能力，但会造成反应气体的浪费，增大电堆运行的成本。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种流道结构，能够在相邻的两个气流道间形成压差，有助于流道间气体扩散，提高脊下排水能力，不会造成反应气体的浪费，且便于设计加工制造。另外提供一种包括上述流道结构的双极板以及包括上述流道结构或双极板的燃料电池。

2、为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

3、第一方面，本实用新型提供一种流道结构，包括多排间隔设置的气流道，所述气流道包括沿所述气流道延伸方向交替分布的直流段和弯曲流段，所述直流段在流通截面上的宽度尺寸等于所述弯曲流段在流通截面上的宽度尺寸，任意相邻的两排所述气流道沿所述气流道的长度方向错位设置。

4、进一步地，所述弯曲流段呈波浪形弯曲。

5、进一步地，所述气流道中所述直流段的长度方向与所述气流道的长度方向一致，所述直流段的长度为a；

6、沿所述气流道的长度方向，所述气流道内的所述弯曲流段的长度等于a。

7、进一步地，任意相邻的两排所述气流道沿所述气流道的长度方向错位的距离小于等于a。

8、进一步地，相邻的两排所述气流道中，沿所述气流道的长度方向错位的距离等于a。

9、进一步地，相邻的两排所述气流道中，沿所述气流道的长度方向错位的距离等于0.5a。

10、进一步地，所述弯曲流段包括有一个波峰段以及与所述波峰段连通的一个波谷段，相邻的两排所述气流道中，一排所述气流道中的波峰段正对另一排所述气流道中的波谷段。

11、进一步地，通过一排所述气流道间隔开的两条所述气流道中，两条所述气流道的所述直流段正对设置，两条所述气流道的所述弯曲流段正对设置。

12、第二方面，本实用新型还提供一种双极板，包括上述方案所述的流道结构。

13、第三方面，本实用新型还提供一种燃料电池，包括上述方案所述的流道结构或者上述方案所述的双极板。

14、本实用新型提供的流道结构、双极板及燃料电池能产生如下有益效果：

15、本实用新型提供的流道结构中，包括有多排气流道，每一排气流道均包括沿气流道延伸方向交替分布的直流段和弯曲流段，每个气流道内，当直流段内的反应气进入弯曲流段内或者弯曲流段的反应气进入直流段内时，由于两流道在流通截面的宽度相同，而反应气的流动方向发生变化，产生流速差，使得上述位置反应气的气压发生变化，再者由于任意相邻的两排气流道沿气流道的延伸方向错位设置，这便使得相邻两流道中，直流段与相对的弯曲流段间形成压差，促进相邻气流道间脊下积水的排出，减少因排水差导致的电堆性能变差等问题出现。

16、相对于现有技术来说，本实用新型第一方面提供的流道结构能够在相邻的两个气流道间形成压差，有助于流道间气体扩散，提高脊下排水能力，不会造成反应气体的浪费，同时由于某一流道相对于相邻的流道仅错位设置，能实现较好的整版流量均一性，便于模具设计、双极板特征尺寸设计及加工制造。

17、本实用新型第二方面提供的双极板有本实用新型第一方面提供的流道结构，从而具有本实用新型第一方面提供的流道结构所具有的一切有益效果。

18、本实用新型第三方面提供的燃料电池有本实用新型第一方面提供的流道结构或者本实用新型第二方面提供的双极板，从而具有本实用新型第一方面提供的流道结构或者本实用新型第二方面提供的双极板所具有的一切有益效果。

技术特征：

1.一种流道结构，其特征在于，包括多排间隔设置的气流道(1)，所述气流道(1)包括沿所述气流道(1)延伸方向交替分布的直流段(11)和弯曲流段(12)，所述直流段(11)在流通截面上的宽度尺寸等于所述弯曲流段(12)在流通截面上的宽度尺寸，任意相邻的两排所述气流道(1)沿所述气流道(1)的长度方向错位设置。

2.根据权利要求1所述的流道结构，其特征在于，所述弯曲流段(12)呈波浪形弯曲。

3.根据权利要求1所述的流道结构，其特征在于，所述气流道(1)中所述直流段(11)的长度方向与所述气流道(1)的长度方向一致，所述直流段(11)的长度为a；

4.根据权利要求3所述的流道结构，其特征在于，任意相邻的两排所述气流道(1)沿所述气流道(1)的长度方向错位的距离小于等于a。

5.根据权利要求4所述的流道结构，其特征在于，相邻的两排所述气流道(1)中，沿所述气流道(1)的长度方向错位的距离等于a。

6.根据权利要求4所述的流道结构，其特征在于，相邻的两排所述气流道(1)中，沿所述气流道(1)的长度方向错位的距离等于0.5a。

7.根据权利要求6所述的流道结构，其特征在于，所述弯曲流段(12)包括有一个波峰段(121)以及与所述波峰段(121)连通的一个波谷段(122)，相邻的两排所述气流道(1)中，一排所述气流道(1)中的波峰段(121)正对另一排所述气流道(1)中的波谷段(122)。

8.根据权利要求1所述的流道结构，其特征在于，通过一排所述气流道(1)间隔开的两条所述气流道(1)中，两条所述气流道(1)的所述直流段(11)正对设置，两条所述气流道(1)的所述弯曲流段(12)正对设置。

9.一种双极板，其特征在于，包括如权利要求1－8任一项所述的流道结构。

10.一种燃料电池，其特征在于，包括如权利要求1－8任一项所述的流道结构或者如权利要求9所述的双极板。

技术总结
本技术提供了一种流道结构、双极板及燃料电池，涉及新能源电池技术领域，本技术提供的流道结构包括多排间隔设置的气流道，气流道包括沿气流道延伸方向交替分布的直流段和弯曲流段，直流段在流通截面上的宽度尺寸等于弯曲流段在流通截面上的宽度尺寸，任意相邻的两排气流道沿气流道的长度方向错位设置。本技术提供的流道结构能够在相邻的两个气流道间形成压差，有助于流道间气体扩散，提高脊下排水能力，不会造成反应气体的浪费，且便于设计加工制造。

技术研发人员：岳文德,石滋洲
受保护的技术使用者：未势能源科技有限公司
技术研发日：20230831
技术公布日：2024/3/27