[實(shí)用新型]一種帶粘接膠體引流結(jié)構(gòu)的燃料電池雙極板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720489670.3
• 申請(qǐng)日: 2017-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN206992224U
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛榮軍;郭桂華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢喜瑪拉雅光電科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/0258
• 分類號(hào): H01M8/0258;H01M8/0276
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,朱毅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于燃料電池的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于燃料電池的雙極板的粘接密封工序的一種帶粘接膠體引流結(jié)構(gòu)的燃料電池雙極板。

背景技術(shù)

燃料電池(PEMFC)是一種利用電化學(xué)原理，將燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。單節(jié)燃料電池由陽極、陰極和電解質(zhì)隔膜構(gòu)成，燃料在陽極被氧化，氧化劑在陰極被還原，從而完成整個(gè)電化學(xué)反應(yīng)，電解質(zhì)隔膜的功能為分隔燃料和氧化劑，并起到離子傳導(dǎo)的作用。它具有能量轉(zhuǎn)換效率高，基本無有害氣體排放、噪音污染小，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，是世界公認(rèn)的有前途的新型發(fā)電技術(shù)，也是公認(rèn)的終極能源。

質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)除了一般燃料電池的優(yōu)點(diǎn)外，還具有工作溫度低、啟動(dòng)快、比功率高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、適合于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品微型化等優(yōu)點(diǎn)，因而成為新能源研究領(lǐng)域內(nèi)倍受關(guān)注的焦點(diǎn)。

質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)主要包括雙極板、質(zhì)子交換膜、催化劑等。其中雙極板是一個(gè)重要的多功能組件，在燃料電池中起到收集電流、氣體分配以及水管理、熱管理的作用，其重量占到電堆總重量的80％以上，制造成本占到電堆總成本的50％左右。現(xiàn)有技術(shù)下，雙極板一般由金屬或石墨等材料制成。金屬雙極板具有良好的導(dǎo)熱性和加工性能，可以加工成極薄板從而大大降低雙極板的體積和重量。但是目前金屬雙極板仍須解決耐腐蝕的問題，嚴(yán)重影響燃料電池的壽命。石墨雙極板具有導(dǎo)電率高，耐腐蝕，密度低等優(yōu)點(diǎn)，雖然石墨脆性較大、機(jī)械加工性與金屬板相比較差，但是石墨板的耐防腐行、優(yōu)良的導(dǎo)電性仍然是目前質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板的首選材料。

目前，雙極板連接的方法一般有粘接，密封墊等方法，普通膠接無法控制粘接膠劑的流向，容易導(dǎo)致雙極板導(dǎo)電性能不好，常規(guī)的密封墊嵌合設(shè)置有凹槽的雙極板上，密封性能較差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種密封性能更好，縮短粘接膠劑固化時(shí)間，提高雙極板的電學(xué)性能的一種帶粘接膠體引流結(jié)構(gòu)的燃料電池雙極板。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種帶粘接膠體引流結(jié)構(gòu)的燃料電池雙極板，包括燃料電池使用的兩塊相對(duì)設(shè)置的陽極板和陰極板, 所述陰極板上設(shè)置有冷卻液流道，所述陰極板的上表面靠近所述陰極板外側(cè)邊緣的位置設(shè)置有一圈向下凹陷的粘接膠槽,所述粘接膠槽的外圈至所述陰極板的外側(cè)邊緣分布有若干溢流缺口；所述陰極板的上表面靠近所述陰極板外側(cè)邊緣設(shè)置有用于測試燃料電池雙極板電學(xué)性能的內(nèi)部測試巡檢口,所述內(nèi)部測試巡檢口的外沿設(shè)置有防止所述陽極板和陰極板粘接時(shí)粘接膠流入所述內(nèi)部測試巡檢口的引流溝。在陰極板上設(shè)置粘接膠槽及溢流缺口的結(jié)構(gòu)，溢流缺口的深度低于粘接膠槽的深度，溢流缺口的寬度窄于粘接膠槽的寬度，在陽極板及陰極板在膠接密封的工序中，使用方便，粘接膠體在粘接膠槽內(nèi)部通過壓力壓實(shí)的過程中，將粘接膠劑通過矩形的粘接膠槽完整的將陰極板與陽極板完整密封，同時(shí)將多余的粘接膠劑通過溢流缺口排出陰極板與陽極板的外部，從而避免粘接膠劑進(jìn)入陽極板及陰極板的其他位置影響雙極板性能。在內(nèi)部測試巡檢口的外沿設(shè)置引流溝，防止陽極板和陰極板粘接時(shí)粘接膠流入內(nèi)部測試巡檢口，影響陽極板及陰極板的內(nèi)部測試巡檢口的導(dǎo)電性。采用粘接膠槽及溢流缺口的雙極板，粘接膠劑的固化時(shí)間縮短20％，導(dǎo)電率提高20％左右，且電阻率更小。

進(jìn)一步：所述粘接膠槽呈矩形環(huán)狀，所述若干溢流缺口與所述粘接膠槽連通，均勻分布在所述粘接膠槽的外圈。設(shè)置溢流缺口連通粘接膠槽與外界，從而使外部的空氣與粘結(jié)膠劑接觸，加快粘接膠劑固化時(shí)間。設(shè)置粘接膠槽及溢流缺口，縮短了20％的粘接膠劑的固化時(shí)間。

進(jìn)一步：所述陽極板和陰極板為兩個(gè)尺寸相同的矩形板狀結(jié)構(gòu)，所述冷卻液流道的出入口分別設(shè)置在所述陰極板的兩個(gè)短邊上，在陰極板的兩側(cè)設(shè)置冷卻液流通道的出入口，便于冷卻液的流通，使雙極板具有較好的冷卻效果。

進(jìn)一步：所述冷卻液流道包括兩條蛇形彎曲管道，兩條所述蛇形彎曲管道交錯(cuò)設(shè)置，均勻交錯(cuò)的鋪設(shè)在所述陰極板的上表面。將冷卻液流道設(shè)為蛇形彎曲管道均勻交錯(cuò)的鋪設(shè)在陰極板上，實(shí)現(xiàn)了雙極板最大程度的冷卻。

進(jìn)一步：兩條所述蛇形彎曲管道的一端匯集到所述陰極板的一個(gè)短邊上，兩條所述蛇形彎曲管道的另一端匯集到所述陰極板的另一個(gè)短邊上，冷卻液流道的兩邊設(shè)置在陰極板的兩個(gè)短邊上，便于冷卻液的流入及流出，完成冷卻工序。

進(jìn)一步：所述引流溝的縱截面為半圓形，便于將內(nèi)部測試巡檢口外圈的粘接膠劑隔絕在引流溝內(nèi)，防止陽極板和陰極板粘接時(shí)粘接膠流入內(nèi)部測試巡檢口，影響陽極板及陰極板的內(nèi)部測試巡檢口的導(dǎo)電性。