[發(fā)明專利]燃料電池堆結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110405216.2
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102867979A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白碩玟;金世勛;梁酉彰;陳相文;許誠日;李致承
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/24
• 分類號: H01M8/24;H01M4/86
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

相關(guān)申請的交叉參考

本申請根據(jù)35U.S.C.§119(a)要求在2011年7月6日提交的韓國專利申請?zhí)?0-2011-0066784的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容引入本文作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃料電池堆結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種構(gòu)成各燃料電池的金屬隔(“雙極的”)板結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

圖1是示出堆疊有燃料電池的常規(guī)燃料電池堆結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖1所示，層疊體500包括膜電解質(zhì)組件(membrane?electrolyte?assembly，MEA)和附著(attached)于膜電解質(zhì)組件(MEA)的兩側(cè)的氣體擴散層(GDL)。設(shè)置在層疊體500下方的金屬隔板502提供了燃料(氫)供給通道并構(gòu)成陽極。設(shè)置在層疊體500上的金屬隔板502提供了空氣(氧化劑)供給通道并構(gòu)成陰極。如圖所示，該結(jié)構(gòu)形成單元燃料電池504。堆疊多個這樣的單元燃料電池以形成燃料電池堆。

如圖1所示，單元燃料電池504被堆疊成，構(gòu)成陽極的金屬隔板502與構(gòu)成陰極的金屬隔板502產(chǎn)生接觸。這兩塊金屬隔板502(也被稱為金屬雙極板，因此這些術(shù)語可以互換使用)被配置成，它們被彎曲以允許冷卻水流經(jīng)在彎曲部之間形成的通道，并被配置成，所產(chǎn)生的電流流經(jīng)彼此接觸的兩塊金屬隔板502的部分。

作為參考，在金屬隔板502的兩側(cè)中，形成冷卻水通道和接觸部分的側(cè)面被定義為“冷卻表面506”。

金屬隔板502典型地由不銹鋼制造的。然而，鈍化膜會自發(fā)地形成在該不銹鋼板的表面上。因此，如果不銹鋼金屬隔板502未經(jīng)表面處理，則其接觸部的接觸電阻會增加，這將降低系統(tǒng)的效率。因此，如圖1所示，金屬隔板502的兩側(cè)涂覆有導(dǎo)電材料，例如貴金屬、碳等，從而降低由于當(dāng)所產(chǎn)生的電流流動時出現(xiàn)電阻而導(dǎo)致的功率損耗，并可以降低發(fā)熱。

然而，常規(guī)的燃料電池堆結(jié)構(gòu)的問題在于，當(dāng)金屬隔板502的表面涂覆有導(dǎo)電材料例如貴金屬等時，金屬隔板502的制造成本會增加，因而大大地增加了燃料電池堆的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

因此，已經(jīng)想出了本發(fā)明來解決上述問題，并且本發(fā)明的目的在于提供一種使制造成本降低的燃料電池堆結(jié)構(gòu)。具體而言，提供了一種燃料電池堆結(jié)構(gòu)，其通過兩塊金屬雙極板的接觸部而不是將導(dǎo)電材料涂覆在冷卻表面的接觸部位上來實現(xiàn)導(dǎo)電性，因而降低了金屬雙極板的制造成本。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種燃料電池堆結(jié)構(gòu)，其包括：具有彼此相對的冷卻表面的金屬雙極板，其中，在冷卻表面處設(shè)置有膜移除(film-removed)部。

本發(fā)明的另一方面提供了一種制造燃料電池堆的方法，其包括如下步驟：從金屬雙極板的冷卻表面移除鈍化膜以形成具有導(dǎo)電性的膜移除部；將金屬雙極板堆疊成金屬雙極板的冷卻表面彼此相對；以及通過擠壓金屬雙極板來組裝金屬雙極板，以便使彼此相對的膜移除部彼此附著。

附圖說明

從下面結(jié)合附圖的詳細說明將更加清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點，其中：

圖1是示出常規(guī)的燃料電池堆結(jié)構(gòu)的截面圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的燃料電池堆結(jié)構(gòu)的截面圖；

圖3是示出制造根據(jù)本發(fā)明的實施方式的燃料電池堆結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。

具體實施方式

以下，將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。

參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的燃料電池堆結(jié)構(gòu)，包括具有彼此相對的冷卻表面3的金屬雙極板1，其中，在冷卻表面處設(shè)置有膜移除部5。

具體而言，與常規(guī)的導(dǎo)電鍍膜處理形成對比，通過砂磨(sanding)或化學(xué)蝕刻處理來移除在相鄰的金屬雙極板1的冷卻表面3上自然形成的不導(dǎo)電鈍化膜，以形成冷卻水通道。這些具有細微不平整和導(dǎo)電性的膜移除部5位于已經(jīng)移除了不導(dǎo)電鈍化膜的部位。

相鄰的金屬雙極板1的膜移除部5形成彼此產(chǎn)生接觸的接觸表面7。形成接觸表面7的膜移除部5的不平整彼此相對且彼此擠壓，以形成彼此結(jié)合的接觸部9。以這種方式形成的接觸部分9大大地降低了相鄰的金屬雙極板1之間的電阻，因而不必進行導(dǎo)電鍍膜處理而使電流能夠容易地在相鄰的金屬雙極板1之間流動。