[实用新型]一种燃料电池用阶梯形流道的金属双极板

说明书

本申请涉及一种燃料电池用阶梯形流道的金属双极板，属于燃料电池的领域，其包括贴合焊接的阳极单板和阴极单板，所述阳极单板和阴极单板之间设有冷却剂流道，所述阳极单板远离冷却剂流道的一侧设有阳极流道，所述阴极单板远离冷却剂流道的一侧设有阴极流道，所述阳极流道的底部设置为阶梯状，且所述阳极流道的入口大于阳极流道的出口，所述阴极流道与阳极流道的设置相同，且阴极流道和阳极流道的出口方向相反。本申请具有提高燃料在气体流道内分布的均匀性，提高气体扩散效率的效果。

技术领域

本申请涉及燃料电池的领域，尤其是涉及一种燃料电池用阶梯形流道的金属双极板。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。燃料电池的重要部件之一是双极板。双极板的功能是提供气体流道，防止电池气室中的氢气与氧气串通，并在串联的阴阳两极之间建立电流通路。

公告号为CN209389138U的中国专利公开了一种金属双极板，包括：阳极底片、阴极底片；所述阳极底片与所述阴极底片之间设有密封垫；所述阴极底片与所述密封垫相邻的一面设有冷却水流道板，所述阴极底片的另一面设有阴极流道板；所述阳极底片与所述密封垫相背的一面设有阳极流道板。

针对上述中的相关技术，发明人认为燃料在气体流道内流动过程中会被逐渐消耗，燃料在气体流道内的密度变小，使得燃料分布不均匀，气体扩散效率低，影响燃料电池的发电性能。

实用新型内容

为了提高燃料在气体流道内分布的均匀性，提高气体扩散效率，本申请提供一种燃料电池用阶梯形流道的金属双极板。

本申请提供的一种燃料电池用阶梯形流道的金属双极板采用如下的技术方案：

一种燃料电池用阶梯形流道的金属双极板，包括贴合焊接的阳极单板和阴极单板，所述阳极单板和阴极单板之间设有冷却剂流道，所述阳极单板远离冷却剂流道的一侧设有阳极流道，所述阴极单板远离冷却剂流道的一侧设有阴极流道，所述阳极流道的底部设置为阶梯状，且所述阳极流道的入口大于阳极流道的出口，所述阴极流道与阳极流道的设置相同，且阴极流道和阳极流道的出口方向相反。

通过采用上述技术方案，在阳极流道内通入氢气，阴极流道内通入氧气，冷却剂流道内通入冷却剂，沿气体流动方向，出口的温度大于入口的温度，其中，阳极流道和阴极流道的出口方向反向，氢气和氧气的流动方向相反，使得双极板上的温度均匀，阳极流道和阴极流道呈阶梯状，氢气和氧气在流动过程中被消耗，同时气体流道的空间逐渐变小，由此保持气体流道内的气体密度，使得氢气和氧气均匀分布，从而提高气体的扩散效率，进而提高燃料电池的发电效率。

可选的，所述阳极流道上设置若干折点，所述阳极流道沿折点曲折设置，且所有阳极流道之间相互平行，所述阴极流道与阳极流道相对设置，且两者相互平行。

通过采用上述技术方案，阳极流道和阴极流道曲折设置，增加两者的长度，从而加长气体在阳极流道和阴极流道内的时间，提高氢气和氧气扩散和反应的时间，由此使得氢气和氧气充分反应，提高发电的效率

可选的，所述阳极流道包括若干段平流流道和若干段上流流道，相邻的两段平流流道之间设置一段所述上流流道，从靠近入口的一端到靠近出口的一端所述上流流道的底部逐渐上升。

通过采用上述技术方案，平流流道被上流流道分成多段，其中氢气和氧气在一段平流流道上的密度降低时，经过上流流道提升并到达下一段平流流道中，减少气体流动的空间，从而增大气体的密度，提高气体的扩散效率。

可选的，所述上流流道的底部设置为斜面，所述斜面向着靠近出口的一端逐渐上升。

通过采用上述技术方案，上流流道的底部设置为斜面使得气体在流动时能平稳上升，减少因气体方向改变而发生的冲击，提高双极板的稳定性。

可选的，所述上流流道的底部设置为曲面，所述曲面向着靠近出口的一端逐渐上升且朝向出口一侧凸出。