本实用新型涉及一种金属双极板结构，尤其涉及一种基于金属双极板气道口和水道口的优化结构。
背景技术：
金属双极板在燃料电池中具有分配并分隔反应气体、收集并输送电流等作用。阴极阳极两片金属板配合形成一个腔体，冷却液在此腔体中流通，以保证并控制燃料电池内部温度的稳定一致性。合理的金属双极板结构可以稳定燃料电池的运行工况，也可更加高效的利用燃料，进一步提高发电效率。反应气体在金属双极板与质子交换膜间需均匀分配，一般的金属双极板都是进气口直接连接流道区，这种连接方式会使反应气体不能均匀的流入流道区，而反应气的分布不均会致电化学反应不均，出现内部温度差异，严重影响燃料电池的高效稳定运行，因此，均匀分配反应气体十分重要。而金属双极板的冷却液通过进液口经导流区流入腔体，进液口和导流区连接处一般都是平面的，这导致冷却液流入不够顺畅，导致电池内部温度不均匀，影响电池的运行，因此需要维持内部温度分布均匀。
现有金属双极板主要进行板材冲压拉伸成型工艺，在成型过程中，由于板材整体形变量大，易在拉伸区域出现裂纹破损，造成双极板出现水气的泄漏，严重影响燃料电池性能也存在极大安全隐患。因此，加强金属双极板的机械强度十分的必要。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种加装金属条，能在气道口处均匀分配反应气体的流入或流出；改进进液口结构，使冷却液能顺畅流入或流出；增加金属双极板机械强度的燃料电池金属双极板，解决了现有技术中存在的反应气体流入不均匀，冷却液流入不顺畅的技术问题。
本实用新型的上述问题是通过下述的技术方案解决的：一种基于金属双极板气道口和水道口的优化结构，包括金属双极板本体，在所述金属双极板本体上设有包括若干流道的流道区，在所述金属双极板本体两端均设有两个气道口，两个气道口之间为水道口，所述其中一个气道口的一侧连接流道区，在所述气道口和流道区相接处的流道上设有金属条，所述金属条的长度不小于气道口与流道区相接的宽度；所述水道口靠近流道区的一侧设有导流区，所述水道口和导流区通过引流结构相连接，所述引流结构呈波浪凹凸状。金属双极板的两端分别设置有两个气道口，两个气道口之间设置有一个水道口，其中一个气道口的一侧和流道区相连接，在气道口和流道区相接处加焊了一条金属条，金属条固定在流道区的流道上，金属条的尺寸为36mm*5.5mm*0.1mm。加焊金属条使得反应气体在流入或流出金属双极板流道区的起点处，就实现了进入各流道的气量均匀。在金属双极板与膜电极通过上下密封胶条夹紧时，有金属条的存在能够让密封胶条受力在金属条上，防止密封胶条在夹紧过程中陷入流道中。如果这种结构用模具冲压加工，加工工艺十分复杂，而后续加焊这金属条就能够实现该结构功能，简易高效。同时加焊了金属条，也增强了金属双极板的机械强度。水道口通过引流结构和导流区相连接，引流结构呈波浪凹凸状，方便冷却液的快速流入或流出，实现高效控温的同时又加强了金属双极板的整体强度。
作为优选，所述引流结构为二次冲压成型。二次冲压仅仅针对引流结构进行冲压，此冲压范围小，成型拉伸量小，更能够保证品质。
作为优选，所述金属双极板本体的一端设有两个进气口，两个进气口之间为进液口；所述金属双极板本体的另一端设有两个出气口，两个出气口之间为出液口。金属双极板的一端是设置有两个进气口，分别进氢气口和进空气口，两个进气口之间设置有一个水道口，为冷却液进口；在金属双极板的另一端设置有两个出气口，分别出氢气口和出空气口，两个出气口之间设置有一个水道口，用于排出冷却液。进氢气口和出氢气口对角线设置，进空气口和出空气口对角线设置。
作为优选，在所述金属双极板本体周向设有胶道，所述胶道内设有密封胶条。金属双极板周向设有密封胶条，金属双极板不断相互堆叠，通过密封胶条实现密封，形成密闭腔体。
因此，本实用新型具有下述优点：在气道口和流道区相接处加焊金属条，实现反应气体在流道起点处实现均匀进气或出气，同时增加了金属双极板的机械强度；水道口处设置有经二次冲压形成的波浪凹凸状引流结构，使冷却液能迅速流入或流出腔体，可快速带走反应产生的高温，将燃料电池内部温度维持在合理温度范围内，实现高效控温，同时加强了金属双极板的整体强度。
附图说明
图1为本实用新型一种基于金属双极板气道口和水道口的优化结构示意图。
图2为本实用新型一种基于金属双极板气道口和水道口的优化结构的金属双极板和膜电极堆叠状态下金属双极板进气进液端局部简图。
图示说明：1-金属双极板，2-流道区，3-进氢气口，4-金属条，5-进液口，6-引流结构，7-导流区，8-进空气口，9-出氢气口，10-出液口，11-出空气口，12-流道，13-密封胶条，14-膜电极。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：如图1所示的一种基于金属双极板气道口和水道口的优化结构。金属双极板1是一块长方形板，在金属双极板1上设置有由多条流道12组成的流道区2，流道区2在金属双极板的中部位置。在金属双极板1的一端设置有一个进氢气口3和一个进空气口8，在进氢气口3和进空气口8之间设置有一个进液口5，其中进氢气口3和流道区2相连接。在进氢气口3和流道区2相接处的流道12上方焊接有一片金属片4，金属片4的长度略大于进氢气口3和流道区2相接处的宽度，金属片4的尺寸为36mm*5.5mm*0.1mm。在进液口5和流道区2之间设置有导流区7，进液口5通过引流结构6和导流区7相连接。引流结构6呈波浪凹凸状，通过二次冲压形成。在金属双极板1的另一端设置有一个出氢气口9和出空气口11，出氢气口9和出空气口11之间设置有一个出液口10，其中出氢气口9和流道区2相连接。在出氢气口9和流道区2相接处的流道12上方焊接有一片金属片4，金属片4的长度略大于出氢气口9和流道区2相接处的宽度，金属片4的尺寸为36mm*4mm*0.1mm。在出液口10和流道区2之间设置有导流区7，进液口5通过引流结构6和导流区7相连接。进氢气口3和出氢气口9呈对角线设置，进空气口8和出空气口11呈对角线设置。引流结构6呈波浪凹凸状，通过二次冲压形成。在金属双极板1的上设置有一圈胶道，在胶道内设置有密封胶条13。在金属双极板1与膜电极14通过上下密封胶条13夹紧时，有金属条4的存在能够让密封胶条13受力在金属条4上，防止密封胶条13在夹紧过程中陷入流道12中。
使用中，在进氢气口3和流道区2相接处的流道12上固定有一条金属条4，以及出氢气口9和流道区2相接处的流道12上也固定有一条金属条4，金属条4使氢气在进入或流出流道12处就实现了各流道12中的气量分布均匀，同时也加强了金属双极板1的机械强度。在金属双极板1与膜电极14通过上下密封胶条13夹紧时，有金属条4的存在能够让密封胶条13受力在金属条4上，防止密封胶条13在夹紧过程中陷入流道12中。进液口5和出液口10都通过波浪凹凸状的引流结构6和导流区7相连接，使冷却液能快速流入或流出，能够快速带走反应产生的高温，将燃料电池内部温度维持在合理温度范围内，实现高效控温。引流结构6通过二次冲压形成，此冲压范围小，成型拉伸量小，可保证品质。
1.一种基于金属双极板气道口和水道口的优化结构，包括金属双极板本体，在所述金属双极板本体上设有包括若干流道的流道区，其特征在于：在所述金属双极板本体两端均设有两个气道口，两个气道口之间为水道口，所述其中一个气道口的一侧连接流道区，在所述气道口和流道区相接处的流道上设有金属条，所述金属条的长度不小于气道口与流道区相接的宽度；所述水道口靠近流道区的一侧设有导流区，所述水道口和导流区通过引流结构相连接，所述引流结构呈波浪凹凸状。
2.根据权利要求1所述的一种基于金属双极板气道口和水道口的优化结构，其特征在于：所述引流结构为二次冲压成型。
3.根据权利要求1所述的一种基于金属双极板气道口和水道口的优化结构，其特征在于：所述金属双极板本体的一端设有两个进气口，两个进气口之间为进液口；所述金属双极板本体的另一端设有两个出气口，两个出气口之间为出液口。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于金属双极板气道口和水道口的优化结构，其特征在于：在所述金属双极板本体周向设有胶道，所述胶道内设有密封胶条。
技术总结