[發(fā)明專利]一種質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810229694.0
• 申請(qǐng)日: 2008-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN101420037A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅云峰;戚朋;侯中軍;徐洪峰;明平文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新源動(dòng)力股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/02
• 分類號(hào): H01M8/02;H01M4/86
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 高永德

1.一種質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極板，由金屬薄板制成的陰極腔單極板和陽極腔單極板組合構(gòu)成，單極板的正面分別是陰、陽極腔，陰、陽極腔由單極板的中部凹凸溝槽構(gòu)成的流道、兩端開設(shè)的公用氫氣通道開口、公用空氣通道開口和公用水流通道開口組成，流道由中間部分的流場流道、流場流道兩端的分配流道和與分配流道連通的進(jìn)出口通道組成，分配流道的一端與流場流道連通，另一端分別與氫氣進(jìn)出口通道、空氣進(jìn)出口通道和水流進(jìn)出口通道連通，進(jìn)出口通道在陰、陽極腔單極板的兩端各有三個(gè)，分別是氫氣進(jìn)出口通道、空氣進(jìn)出口通道和水流進(jìn)出口通道，氫氣進(jìn)出口通道、空氣進(jìn)出口通道和水流進(jìn)出口通道分別與各自的公用通道開口相通，公用氫氣通道開口、公用空氣通道開口和公用水流通道開口之間設(shè)有密封膠線槽，單極板流道外緣沿單極板四邊設(shè)有膠線槽，密封膠線槽內(nèi)裝有密封膠圈，密封膠圈封閉的區(qū)域分別為陰、陽極腔，陰陽極腔單極板的背面相對(duì)，陰極腔膠線槽的背面與陽極腔膠線槽的背面相互接靠，用密封膠膜或密封膠粘接，密封組合成冷卻水腔，其特征在于所述的單極板的正、背兩面均設(shè)有凹凸溝槽構(gòu)成的流道，正、背兩面的凹凸溝槽相互對(duì)應(yīng)，正面的凸起是背面的凹槽，正面的凹槽是背面的凸起，正面的凹凸溝槽分別構(gòu)成了陰、陽極腔的流道，背面的凹凸溝槽構(gòu)成了冷卻水腔的流道；所述的雙極板的陰、陽極腔的流場流道溝槽的深度比膠線槽的深度深，二者的高差為冷卻水腔密封膠厚度的一半，所述的單極板的分配流道是轉(zhuǎn)角型流道或者傾斜式流道，陰、陽極腔分配流道溝槽的轉(zhuǎn)角或者傾斜走向相反，在冷卻水腔內(nèi)形成分配流道互相交叉，所述的陰極腔的水流進(jìn)出口通道處的密封線槽和陽極腔的水流進(jìn)出口通道處的密封線槽不在相同的位置，呈前后錯(cuò)位設(shè)置，在冷卻水腔的水流進(jìn)出口通道處形成一個(gè)水流通道腔，陰、陽極腔水流進(jìn)出口通道處的膠線槽的背面墊有支撐墊片，墊片厚度與膠線槽深度一致，支撐墊片間隔設(shè)置，支撐墊片之間間隔形成水流通道，陰、陽極腔水流進(jìn)出口處的膠線槽背面所墊支撐墊片大小相同，排列方向一致；在陰極腔的水流進(jìn)出口通道與分配流道之間設(shè)有一條橫向凹凸溝槽，凹凸溝槽在冷卻水腔形成一條水流通道，水流通道一端通達(dá)陽極腔氫氣進(jìn)出口通道，陽極腔氫氣進(jìn)出口通道的背面是水流進(jìn)入陽極腔側(cè)分配流道的背面流道，陽極腔側(cè)的分配流道背面形成的水腔分配流道，實(shí)現(xiàn)水流在陰極腔側(cè)的分配，通道另一端通達(dá)陰極腔側(cè)空氣進(jìn)口通道；陽極腔的水流進(jìn)出口通道與分配流道之間設(shè)有一條橫向凹凸溝槽，凹凸溝槽在冷卻水腔形成一條水流通道，水流通道一端通達(dá)陰極腔空氣進(jìn)出口通道，陰極腔空氣進(jìn)出口通道背面是水流進(jìn)入陰極腔分配流道的背面流道，陰極腔側(cè)的分配流道的背面形成的水腔分配流道，實(shí)現(xiàn)水流在陽極側(cè)的分配，通道另一端通達(dá)陽極側(cè)空氣進(jìn)口通道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極板，其特征在于所述的金屬薄板是耐蝕不銹鋼薄板，板表面進(jìn)行耐蝕和導(dǎo)電改性涂層處理，薄板厚度為0.10-0.30mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極板，其特征在于所述的單極板分配流道與流場流道之間的轉(zhuǎn)角角度或者傾斜角度在10°-80°之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極板，其特征在于所述的單極板上凹凸溝槽構(gòu)成的流道，凹凸溝槽的凹下和凸起的高度在0.2～0.8mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極板，其特征在于所述的陰、陽極腔水流進(jìn)出口處的膠線槽背面所墊支撐墊片為3～5片，支撐墊片之間的間隔在2～10mm。