[發明專利]一種燃料電池雙極板

在審

• 申請號: 201710260840.5
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN108736037A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 范陽;張蘋;潘進梅;張浙閩
• 申請（專利權）人: 北京晟澤科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0258
• 分類號: H01M8/0258
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 郭韞

本發明提供了一種燃料電池雙極板，屬于燃料電池領域。該燃料電池雙極板包括：反應流場區和擴散區，所述擴散區包括位于所述反應流場區一端的入口擴散區和位于該反應流場區另一端的出口擴散區；所述燃料電池雙極板關于其橫中線、豎中線分別鏡像對稱；在所述入口擴散區和出口擴散區分別設置有多個用于分流和緩沖的凸臺；在所述反應流場區設置有多個平行流場通道。本發明在氣流分布均勻的基礎上，具有較好的排水性能，有效防止了因生成液體排除不及時而影響燃料電池的性能。

技術領域

本發明屬于燃料電池領域，具體涉及一種燃料電池雙極板。

背景技術

雙極板作為燃料電池的主要組成部件之一，具有疏導反應氣體、迅速排出反應生成的液體、支撐膜電極組件等作用。現有的燃料電池當中，一類以碳纖維紙作為雙極板的陽極反應流場，因碳纖維紙的氣體擴散性能和導電性能較好，故而得以廣泛應用。但同時，炭纖維紙也因其多孔特性導致其作為陽極反應流場時，排水性能較差。如果燃料電池運行中產生的水不能及時排除，會造成氣流受阻，影響燃料電池的性能。還有一類以石墨作為雙極板的原材料，因其抗腐蝕且排水性能和導電性能好，同樣也運用較廣。但石墨因其脆性導致成型困難，成型成本高，且成型后的極板厚度相對金屬薄板也較大，這也是目前燃料電池行業期待解決的重要問題之一。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種燃料電池雙極板，實現雙極板流場中燃料氣體的均布和反應生成物的順暢排出，且具有尺寸小、質量輕等優點。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種燃料電池雙極板，包括：反應流場區和擴散區，所述擴散區包括位于所述反應流場區一端的入口擴散區和位于該反應流場區另一端的出口擴散區；

所述燃料電池雙極板關于其橫中線、豎中線分別鏡像對稱；

在所述入口擴散區和出口擴散區分別設置有多個用于分流和緩沖的凸臺；

在所述反應流場區設置有多個平行流場通道。

所述平行流場通道采用平行直流道，其深度為0.1～0.3mm，兩個相鄰平行直流道之間為流道凸臺。

所述用于分流和緩沖的凸臺包括：緩沖長凸臺、分流長凸臺、緩沖小凸臺、緩沖中長型凸臺，它們均與所述流道凸臺等高等寬。

位于兩側最邊緣處的兩個流場凸臺分別對接一個緩沖長凸臺，此處的流場凸臺與緩沖長凸臺之間的間隙為0.5～1mm；

除開所述位于兩側最邊緣處的兩個流場凸臺以及位于橫中線兩側的兩個流場凸臺，其余每個流場凸臺均對接一個分流長凸臺或者一個緩沖中長型凸臺，每個分流長凸臺均與一個流場凸臺對接，每個緩沖中長型凸臺均與一個流場凸臺對接；

在每個緩沖長凸臺和與其相鄰的分流長凸臺之間均設置一個緩沖中長型凸臺，在兩個相鄰的分流長凸臺之間均設置一個緩沖中長型凸臺；

所述分流長凸臺將擴散區劃分為3～5個小型分流區，兩個相鄰的分流長凸臺之間形成一個小型分流區。

每個所述分流長凸臺的一端均和與其對接的流場凸臺連接成一體，另一端均位于入口擴散區的入口處或者出口擴散區的出口處，所有分流長凸臺以入口擴散區的入口的圓心或者出口擴散區的出口的圓心為中心呈輻射狀布置。

與位于橫中線的流場凸臺對接的分流長凸臺上對稱設置有兩個緩沖小凸臺，兩個緩沖小凸臺分別位于橫中線的兩側，且均與該處的分流長凸臺垂直；

每側的緩沖小凸臺和與其同側的流場凸臺之間的間隙為1～2mm；

每側的緩沖小凸臺分別位于與其同側的緩沖中長型凸臺與流場凸臺之間。