[發(fā)明專(zhuān)利]隔板、其制造方法和包括隔板的燃料電池堆

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680037963.6
• 申請(qǐng)日: 2016-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107810572B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭惠美;楊栽春;鄭志勛;孔昌善
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社LG化學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M8/026
• 分類(lèi)號(hào): H01M8/026;H01M8/1004;H01M8/1018;H01M8/2465;H01M8/249
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 王楠楠;張?jiān)浦?/td>

本發(fā)明涉及一種隔板、其制造方法和包括該隔板的燃料電池堆。本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種隔板，包括：多個(gè)通道，所述多個(gè)通道分別沿著第一方向延伸為長(zhǎng)條形狀；以及多個(gè)脊?fàn)钤龆鄠€(gè)脊?fàn)钤辉O(shè)置為沿著與所述第一方向垂直的第二方向連接兩個(gè)相鄰的通道的側(cè)壁，其中，所述連接兩個(gè)相鄰的通道的側(cè)壁的多個(gè)脊?fàn)钤刂龅谝环较蛞灶A(yù)定的間隔隔開(kāi)，并且隔板設(shè)置有第一開(kāi)口，該第一開(kāi)口設(shè)置在沿著所述第一方向彼此相鄰的兩個(gè)脊?fàn)钤g。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隔板、其制造方法和包括隔板的燃料電池堆。

本申請(qǐng)要求基于2015年7月3日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10-2015-0094967和2016年6月30日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10-2016-0082317的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，這兩項(xiàng)申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用全部并入本申請(qǐng)中。

背景技術(shù)

通常，燃料電池是通過(guò)燃料與氧化劑之間的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的能量轉(zhuǎn)換裝置，并且具有只要連續(xù)地供應(yīng)燃料就可以不斷地產(chǎn)生電力的優(yōu)點(diǎn)。

與其它類(lèi)型的燃料電池相比，使用能夠滲透氫離子的聚合物膜作為電解質(zhì)的聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(PEMFC)具有約100℃以下的較低的操作溫度，并且具有能量轉(zhuǎn)換效率高、輸出密度高和響應(yīng)快的特性的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于它可以小型化，因此，其可以設(shè)置為便攜式的、車(chē)用和家用電源。

聚合物電解質(zhì)膜燃料電池堆包括：具有電極層的膜電極組件(MEA)，該膜電極組件通過(guò)在由聚合物材料構(gòu)成的電解質(zhì)膜周?chē)謩e設(shè)置陽(yáng)極和陰極來(lái)形成；氣體擴(kuò)散層(GDL)，用于將反應(yīng)氣體均勻地分布在整個(gè)反應(yīng)區(qū)域中并且將由陽(yáng)極的氧化反應(yīng)產(chǎn)生的電子傳遞至陰極；隔板(雙極板)，用于將反應(yīng)氣體供應(yīng)至氣體擴(kuò)散層并且將由電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的水排放至外部；以及具有彈性的橡膠材料的墊片(gasket)，通過(guò)將其設(shè)置在隔板或膜電極組件中的反應(yīng)區(qū)域的外周上來(lái)防止反應(yīng)氣體和冷卻水的泄漏。

用于燃料電池堆的常規(guī)隔板被設(shè)置為使得反應(yīng)氣體的氣流和產(chǎn)生的水的水流通過(guò)二維通道沿相同的方向流動(dòng)，或者通過(guò)相交的三維立體形狀被分布和排放。然而，常規(guī)隔板具有不適合在不同的操作條件下有效地排放可變化的量的水的結(jié)構(gòu)，因此具有使燃料電池堆的性能劣化的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種隔板、其制造方法和包括該隔板的燃料電池堆，所述隔板通過(guò)設(shè)置脊?fàn)钤?riblet element)，能夠通過(guò)流體的層流-湍流過(guò)渡流(laminar-turbulent transition flows)和阻力最小化，促進(jìn)燃料電池反應(yīng)表面中反應(yīng)氣體的傳質(zhì)。

此外，本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠改善傳熱和傳質(zhì)特性的隔板、其制造方法和包括該隔板的燃料電池堆。

此外，本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠有效地排放冷凝水的隔板、其制造方法和包括該隔板的燃料電池堆。

技術(shù)方案

為了解決上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種隔板，包括：多個(gè)通道，所述多個(gè)通道分別沿著第一方向延伸為長(zhǎng)條形狀；以及多個(gè)脊?fàn)钤龆鄠€(gè)脊?fàn)钤辉O(shè)置為沿著與所述第一方向垂直的第二方向連接兩個(gè)相鄰的通道的側(cè)壁。

此外，所述連接兩個(gè)相鄰的通道的側(cè)壁的多個(gè)脊?fàn)钤刂谝环较蛞灶A(yù)定的間隔隔開(kāi)，并且在沿著第一方向的兩個(gè)相鄰的脊?fàn)钤g設(shè)置有第一開(kāi)口。

此外，所述脊?fàn)钤辉O(shè)置為具有平行四邊形形狀。

此外，沿著第二方向的兩個(gè)相鄰的脊?fàn)钤辉O(shè)置為基于所述通道具有對(duì)稱(chēng)的或反對(duì)稱(chēng)的形狀。

此外，所述脊?fàn)钤刂诙较虻膶挾瓤梢孕纬蔀榇笥谒鐾ǖ赖膶挾取?/p>

此外，第一開(kāi)口可以被設(shè)置為具有平行四邊形形狀。