[实用新型]一种燃料电池金属双极板分区域流道

权利要求书

1.一种燃料电池金属双极板分区域流道，包括阴极单极板上设有的氧气流道、阳极单极板上设有的氢气流道，所述阴极单极板与所述阳极单极板凸凹对称，其特征在于：所述每条氢气流道在沿着气体流动方向上包括氢气流道进气区、氢气流道下降区、氢气流道最低区和氢气流道出气区，所述氢气流道进气区至少包括两个进气台阶，所述氢气流道下降区至少包括一个下降台阶，所述氢气流道最低区包括一个最低台阶，所述氢气流道出气区包括一个出气台阶，所述每条氢气流道包括m个台阶；所述每条氧气流道沿着气体流动方向上，包括氧气流道进气区、氧气流道最高区、氧气流道下降区和氧气流道出气区，所述氧气流道进气区包括一个进气台阶，所述氧气流道最高区包括一个最高台阶，所述氧气流道下降区至少包括一个下降台阶，所述氧气流道出气区至少包括两个出气台阶，所述每条氧气流道包括m个台阶；

所述氢气流道台阶的深度包括氢气流道进气区台阶流道深度、氢气流道下降区台阶流道深度、氢气流道最低区台阶流道深度、氢气流道出气区台阶流道深度四类，所述氢气流道进气区台阶流道深度Y₁(X,Z)按如下模型确定：

式(1)中，H₁为氢气流道入口处在坐标(X,Z)＝(0,0)处的流道深度；ΔH为每条氢气流道相邻两节台阶首尾连接斜坡面投影到Y轴方向的流道深度的差值，ΔH∈[0.05，0.15]mm；l是从每个台阶起始位置到尾部在X轴上的投影长度，每级台阶投影长度相等；N₁为整数，是对氢气流道进气区沿着气流方向对台阶的顺次编号，N₁∈[1,b]，b≥2，其中，1指进气区入口第一个台阶编号，b为整数，指进气区出口最后一个台阶编号，自变量X∈[0,bl]；a为每级台阶的深度系数，a∈[0,0.02]；K为每条氢气流道相邻两节台阶斜坡面的斜率，K＞0。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板分区域流道，其特征在于：所述氢气流道下降区、氢气流道最低区台阶流道深度按如下模型确定：

1)所述氢气流道下降区台阶流道深度Y₂(X,Z)按如下模型确定：

式(2)中，N₂取整数，是氢气流道下降区沿着气体流动方向对台阶的顺次编号，N₂∈[b+1,m-2]，m-b≥3，其中，b+1指下降区入口第一个台阶的编号，m-2指下降区出口最后一个台阶的编号，m取整数，自变量X∈[(b+1)l,(m-2)l]；

2)所述氢气流道最低区台阶流道深度Y₃(X,Z)按如下模型确定：

式(3)中，N₃为整数，是氢气流道最低区沿着气流方向对台阶的顺次编号，N₃＝m-1，自变量X∈((m-2)l,(m-1)l]。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板分区域流道，其特征在于：所述氢气流道出气区台阶流道深度Y₄(X,Z)按如下模型确定：

式(4)中，N₄为整数，是氢气流道出气区沿着气流方向对台阶的顺次编号，N₄＝m，自变量X∈((m-1)l,ml]；所述氢气流道深度从氢气流道进气区到氢气流道下降区呈整体逐渐减小至氢气流道最低区后，在氢气流道出气区再增大，其中，氢气流道最低区流道深度最低。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板分区域流道，其特征在于：所述氧气流道进气区台阶流道深度y₁(x,z)按如下模型确定：

式(5)中，h₁为氧气流道入口处在坐标(x,z)＝(0,0)处的流道深度，h₁与H₁取值相等；自变量x∈[0,l]，a为每级台阶的深度系数，a∈[0,0.02]。