[发明专利]一种具有渐缩坡面结构的燃料电池阴极流道

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池新型阴极流道，其特征在于，包括燃料电池阴极流道直线沿程段，渐缩结构沿程段，坡面结构U 型转弯段；以常规蛇形流道结构为建造标准，在U型转弯入口设置渐缩结构，以减少气流过流断面面积，U 型转弯处外壁于上下表面积的不同形成一定角度的坡面，引导液态水在流道内的流动路径；流道入口为常规蛇形流道直线沿程段，沿程长度为 30mm，流道过流断面截面面积为 1mmx 1mm 的正方形，U 型转弯段入口处渐缩段沿程长度为0.4—1.2mm，U型转弯段流道截面面积0.8—0.9mm²，U 型弯管内外壁会由于上下表面积的不同而形成坡面，与进口段对称，U型坡面结构后进入一段渐扩沿程段，气流过流断面截面积扩大到 1mmx 1mm 后以直线段结束；流道一端为空气气流入口，另一端为液态水的排出出口，即空气气流将多余的液态水吹扫出流道以避免水淹现象的产生。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池新型阴极流道，其特征在于:所述的新型阴极流道为多组至少包括两组，在双极板上分布为多通道蛇形流场。

3.根据权利要求1 所述的质子交换膜燃料电池新型阴极流道，其特征在于:多通道蛇形流道每到一处U型转弯处均设置渐缩坡面结构。

4.根据权利要求 1所述的质子交换膜燃料电池新型阴极流道，其特征在于:新型阴极流道所组成的流场区位于燃料电池组件双极板和气体扩散中间。

5.根据权利要求1至4 中任一项所述的质子交换膜燃料电池新型阴极流道，其特征在于: 流道内部液态水易集聚在拐角，渐缩结构减少气流过流断面面积，增加气流过流速度，U 型转弯外壁形成的斜坡结构将气流导向 GDL 表面以增强传质，并用于限制水滴在风向和速度急剧变化的情况下飞溅到其他壁面，液态水会受斜坡影响顺壁滑下，匍匐在 GDL 表面顺流道吹扫出燃料电池，减少液态水滞留的同时保证 GDL 所需的润湿度。