[實用新型]一種燃料電池雙極板

有效

• 申請號: 201721802053.0
• 申請日: 2017-12-09
• 公開（公告）號: CN207504106U
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 田文筱
• 申請（專利權）人: 上海懋樂新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0258
• 分類號: H01M8/0258;H01M8/026;H01M4/86
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種燃料電池雙極板，它包括：板本體，所述板本體中部開設有氫氣進口和氫氣出口；兩組氫氣流場，兩組所述氫氣流場形成在所述板本體的任一表面上且關于所述氫氣進口或所述氫氣出口對稱；兩組空氣流場，兩組所述空氣流場形成在所述板本體的另一表面上且關于所述氫氣進口或所述氫氣出口對稱。對稱的結構有利于水、熱量的排出，避免電池局部過熱，可以提高電池性能并增加電池壽命。

技術領域

本實用新型涉及一種燃料電池的部件，具體涉及一種燃料電池雙極板。

背景技術

質子交換膜燃料電池具有室溫冷啟動，轉換效率高，高體積比功率密度，產物零污染等優點，因而成為當今國際社會的研究熱點。它同一般的化學電源相比，結構復雜。它除了燃料電池堆本身以外，還包括一些輔助設備。燃料電池系統功率密度大小和電池轉換效率高低是評價燃料電池效能的兩個重要指標，輔助設備的體積及能耗直接影響了燃料電池系統的整體的功率密度。同時也使燃料電池總體能量轉換效率降低。

目前，一個單電池一般能夠產生0.5-1V的電壓。為了獲得更高的燃料電池電壓，通常在所謂的燃料電池組中串聯很多單電池。為了經濟，通常使一個燃料電池的陰極與對應的燃料電池的陰極集成的方式設計燃料電池組。這可通過所謂的雙極板而實現。雙極板是PEMFC的核心部件，其設計成本在整個PEMFC成本中可占到60％～70％。雙極板的兩側加工有由流道構成的流場，流場的主要功能是引導反應氣均勻分配到電極各處，經電極擴散層達到催化層參與反應。在PEMFC中，電極各處均能獲得充足的反應劑，及時把電池生成的水排出是保證燃料電池正常運行的關鍵。如果反應劑在電極各處分布不均勻，就會造成電極各處反應不均勻，從而引起電流密度分布不均勻，導致電池局部過熱，降低電池性能并影響電池壽命，同樣，如果陰極生成的產物水不能及時排出，就會造成“水淹”電極的情況，從而會增大氣體擴散阻力，形成濃差極化，影響電池性能。因此，在流場板的設計中，氣體進出口和冷卻流體的設計非常重要，反應氣體進出口受堵，氣體不能順利到達電堆每片電極處，引起電流密度不均勻，電池性能下降，如果冷卻流體進出口設計不合理，導致冷卻流體進口受阻或出口受堵，都會導致電極反應中的產物水無法順利排出，致使電池局部受熱，影響電池電堆性能。

發明內容

本實用新型目的是為了克服現有技術的不足而提供一種燃料電池雙極板。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種燃料電池雙極板，它包括：

板本體，所述板本體中部開設有氫氣進口和氫氣出口；

兩組氫氣流場，兩組所述氫氣流場形成在所述板本體的任一表面上且關于所述氫氣進口或所述氫氣出口對稱；每組所述氫氣流場包括一端與所述氫氣進口相連通且相互平行的多道第一流道、一端與所述氫氣出口相連通且與所述第一流道相平行的多道第四流道、設置于多道所述第一流道一側且與其相平行的多道第二流道、設置于所述第二流道和所述第四流道之間且與所述第二流道相平行的多道第三流道、與多道所述第四流道一端相連通且延伸至與所述第三流道一端相對設置的第一連接槽、與多道所述第三流道另一端相連通且延伸至與所述第二流道一端相對設置的第二連接槽、與多道所述第二流道另一端相連通且延伸至與所述第一流道一端相對設置的第三連接槽以及對應設置于所述第三流道和所述第一連接槽之間、所述第二流道和所述第二連接槽之間以及所述第一流道和所述第三連接槽之間的多組短槽；

兩組空氣流場，兩組所述空氣流場形成在所述板本體的另一表面上且關于所述氫氣進口或所述氫氣出口對稱。

優化地，所述氫氣出口為圓形，其中心處設置凸起的橫筋。

優化地，每組所述空氣流場包括相互平行且間隔設置的多道凹槽、形成在相鄰兩道所述凹槽之間的凸脊以及開設于所述板本體端部用于減重的多個鏤空槽，所述鏤空槽和所述氫氣進口位于所述凹槽的兩側。

進一步地，所述凸脊的寬度為0.3～0.9mm之間，所述凹槽與所述凸脊的寬度比為2.5～5∶1。