本发明属于燃料电池，特别是涉及一种有利于排水的燃料电池通道数渐减型蛇形流场。
背景技术：
1、燃料电池作为一种清洁、高效的能源技术，近年来引起了广泛关注和深入研究。流场是燃料电池的关键部件之一，其功能包括分配反应气体、移除水分和传导电子等。蛇形流场由于加工简单、气体传质能力强等优点，已成为最常用的设计。然而，蛇形流场依然存在流道拐角处易聚集液态水的问题，导致气体传质不畅，严重影响燃料电池的效率和稳定性。
2、专利cn103746129a提出了一种改进型燃料电池蛇形流场，通过在气体入口处采用九条平行流道，并在流道转弯处将每三条流道合并为一条的设计，部分改善了排水效果。然而，该设计的转弯处仍采用封闭式结构，导致聚集的液态水阻碍气体的传质。此外，在流道超过三分之二的区域内，该设计采用平行三蛇形流道，导致气体进出口压降过大，降低了燃料电池的系统效率，特别是在活化面积较大的商业化燃料电池中，这一问题更加明显。专利cn 101047252a提出了一种燃料电池混合型逐变流场，通过多通道圆形流场将入口处的多条通道逐级减少，部分提高了燃料利用率及排水能力，但由于该发明流场的气体出口位于圆形中心区域，导致该设计在组装电堆时将面临出气口布局的问题，且其非常规形状的活化区域在实际应用中会显著增加价格昂贵的膜电极材料的损耗。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提出了一种有利于排水的燃料电池通道数渐减型蛇形流场，能够增强排水能力并减小气体进出口压降，进而提高燃料电池的整体效率和稳定性。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种有利于排水的燃料电池通道数渐减型蛇形流场，包括：
3、蛇形通道数量渐减型反应区域，包括多组子蛇形流道，多组子蛇形流道依次在拐角处连接构成由上到下多级反应区域，各级子蛇形流道中的通道数量逐级递减，在各级子蛇形流道的连接拐角处采用开放连接方式；
4、多通道气体入口，设置在蛇形通道数量渐减型反应区域的始端；
5、和少通道气体出口，设置在蛇形通道数量渐减型反应区域的末端。
6、进一步的是，所述开放连接方式为上级子蛇形流道与下级子蛇形流道的各个通道相互交错连通。
7、进一步的是，在子蛇形流道的拐角连接处，子蛇形流道中的各个通道端头处依次错位呈台阶状；上一级子蛇形流道与下一级子蛇形流道的拐角连接处的台阶结构相互交错连通。
8、进一步的是，所述子蛇形流道中的通道宽度及深度均为1mm。
9、进一步的是，所述蛇形通道数量渐减型反应区域包括一级子蛇形流道、二级子蛇形流道、三级子蛇形流道、四级子蛇形流道和五级子蛇形流道，且各级子蛇形流道依次在拐角处连接；
10、一级子蛇形流道包括采用平行七通道结构；
11、二级子蛇形流道包括采用平行六通道结构；
12、三级子蛇形流道包括采用平行五通道结构；
13、四级子蛇形流道包括采用平行四通道结构；
14、五级子蛇形流道包括采用平行三通道结构。
15、进一步的是，所述多通道气体入口为平行七通道气体入口，所述少通道气体出口为平行三通道气体出口。
16、采用本技术方案的有益效果：
17、本发明通过对蛇形流道的优化设计，实现通道数量的渐减布局。在适当控制气体进出口压降的同时，增强流场的排水能力，进而提高燃料电池的整体效率和稳定性。
18、本发明采用易于数控加工的平面结构，在气体流动方向的四个蛇形流道拐角处依次设置通道数量渐减区域，通过逐步减少平行通道数量来加速气体流速，从而显著增强流场的排水能力。此外，本发明在通道数量渐减区域的拐角处采用开放式设计，有效缓解了常规蛇形流场中因液态水聚集导致的气体传质不畅问题。相比传统蛇形流场，本发明在提升排水能力的同时，实现了电池系统效率与排水能力之间的良好平衡，特别适用于活化面积较大的商业化燃料电池。
19、与传统保持通道数一致的蛇形流场设计相比，本发明提出的通道数渐减型蛇形流场在保持气体流动顺畅的同时，通过逐步减少通道数量，使气体在流动过程中不断加速，显著增强了排水能力。
20、与现有技术中提出的改进型蛇形流场相比，本发明通过通道数递减方案，在系统效率与排水能力之间实现了更好的平衡，尤其适用于活化面积较大的商业化燃料电池。此外，本发明在通道数量渐减区域采用开放式结构设计，有效解决了局部液态水聚集所引发的气体传质受阻问题，从而进一步提升了燃料电池的运行稳定性。
1.一种有利于排水的燃料电池通道数渐减型蛇形流场，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种有利于排水的燃料电池通道数渐减型蛇形流场，其特征在于，所述开放连接方式为上级子蛇形流道与下级子蛇形流道的各个通道相互交错连通。
3.根据权利要求2所述的一种有利于排水的燃料电池通道数渐减型蛇形流场，其特征在于，在子蛇形流道的拐角连接处，子蛇形流道中的各个通道端头处依次错位呈台阶状；上一级子蛇形流道与下一级子蛇形流道的拐角连接处的台阶结构相互交错连通。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种有利于排水的燃料电池通道数渐减型蛇形流场，其特征在于，所述子蛇形流道中的通道宽度及深度均为1mm。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种有利于排水的燃料电池通道数渐减型蛇形流场，其特征在于，所述蛇形通道数量渐减型反应区域包括一级子蛇形流道、二级子蛇形流道、三级子蛇形流道、四级子蛇形流道和五级子蛇形流道，且各级子蛇形流道依次在拐角处连接；
6.根据权利要求5所述的一种有利于排水的燃料电池通道数渐减型蛇形流场，其特征在于，所述多通道气体入口为平行七通道气体入口，所述少通道气体出口为平行三通道气体出口。
