[發(fā)明專利]一種燃料電池雙極板和電堆

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810955544.1
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN110854404B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王晉;唐厚聞;陳雪松;梁焱財;方亮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H01M8/0258
• 分類號: H01M8/0258;H01M8/0267;H01M8/2483
• 代理公司: 北京信遠達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11304
• 代理人: 魏曉波

1.一種燃料電池雙極板，其特征在于，包括：

位于所述雙極板的第一側(cè)的陽極反應(yīng)物進口和陰極反應(yīng)物出口、位于所述雙極板的第二側(cè)的陽極反應(yīng)物出口和陰極反應(yīng)物進口、位于所述雙極板的第三側(cè)且靠近所述陰極反應(yīng)物進口一端的冷卻液進口、位于所述雙極板的第四側(cè)或所述第三側(cè)且靠近所述陰極反應(yīng)物出口一端的冷卻液出口，所述第二側(cè)與所述第一側(cè)相對，所述第四側(cè)與所述第三側(cè)相對；

位于所述雙極板一側(cè)表面的多個陽極反應(yīng)物通道、位于所述雙極板相對的另一側(cè)表面的多個陰極反應(yīng)物通道和位于所述雙極板內(nèi)部的冷卻液通道；所述陽極反應(yīng)物通道和所述陰極反應(yīng)物通道在所述第一側(cè)至所述第二側(cè)的方向上延伸，所述冷卻液通道包括相互連通的多個冷卻液子通道，所述冷卻液子通道從所述第三側(cè)到所述第四側(cè)的方向上延伸；

所述陽極反應(yīng)物通道的入口與所述陽極反應(yīng)物進口連通，所述陽極反應(yīng)物通道的出口與所述陽極反應(yīng)物出口連通；所述陰極反應(yīng)物通道的入口與所述陰極反應(yīng)物進口連通，所述陰極反應(yīng)物通道的出口與所述陰極反應(yīng)物出口連通；所述冷卻液通道的入口與所述冷卻液進口連通，所述冷卻液通道的出口與所述冷卻液出口連通，其中，相鄰的兩個所述冷卻液子通道中冷卻液的流動方向相反；

其中，所述雙極板包括交疊的第一面板和第二面板；

所述第一面板和所述第二面板都具有沿所述第一側(cè)至所述第二側(cè)的方向延伸的多個第一凸起以及沿所述第三側(cè)至所述第四側(cè)的方向延伸的多個第二凸起；

相鄰的兩個所述第一凸起之間具有第一凹槽，所述第一面板表面的第一凹槽構(gòu)成所述陽極反應(yīng)物通道，所述第二面板表面的第一凹槽構(gòu)成所述陰極反應(yīng)物通道；所述第一面板的第二凸起和所述第二面板的第二凸起構(gòu)成所述冷卻液子通道；

并且，所述陽極反應(yīng)物通道和所述陰極反應(yīng)物通道的延伸方向與所述冷卻液子通道的延伸方向垂直。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極板，其特征在于，所述第一面板和所述第二面板通過相鄰的兩個所述第二凸起之間的第二凹槽固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙極板，其特征在于，所述第一面板上的第二凹槽與所述第二面板上對應(yīng)的第二凹槽通過焊接或粘接的方式固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極板，其特征在于，所述第一面板和所述第二面板為金屬面板，或者，所述第一面板和所述第二面板為石墨面板。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙極板，其特征在于，所述冷卻液子通道與所述陽極反應(yīng)物通道或所述陰極反應(yīng)物通道的夾角為30°～90°，包括端點值。

6.一種燃料電池電堆，其特征在于，包括第一端板、第二端板、位于所述第一端板和所述第二端板之間的多個雙極板以及位于相鄰的兩個所述雙極板之間的膜電極組件；

所述膜電極組件包括陽極電極、陰極電極以及位于所述陽極電極和所述陰極電極之間的質(zhì)子交換膜；

所述雙極板為權(quán)利要求1～5任一項所述的雙極板；靠近所述陽極電極一側(cè)的所述雙極板表面的反應(yīng)物通道內(nèi)的反應(yīng)物為陽極反應(yīng)物；靠近所述陰極電極一側(cè)的所述雙極板表面的反應(yīng)物通道內(nèi)的反應(yīng)物為陰極反應(yīng)物。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電堆，其特征在于，所述雙極板中的第一個所述冷卻液子通道的第三側(cè)端口與所述冷卻液進口連通，最后一個所述冷卻液子通道的第四側(cè)端口或第三側(cè)端口與所述冷卻液出口連通，其他的所述冷卻液子通道的第四側(cè)端口通過一個彎折結(jié)構(gòu)與前一個所述冷卻液子通道的第四側(cè)端口連通、第三側(cè)端口通過另一個彎折結(jié)構(gòu)與后一個所述冷卻液子通道的第四側(cè)端口連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電堆，其特征在于，所述彎折結(jié)構(gòu)全部位于所述第一端板上；

或者，所述彎折結(jié)構(gòu)全部位于所述第二端板上；

或者，部分所述彎折結(jié)構(gòu)位于所述第一端板上、其他的所述彎折結(jié)構(gòu)位于所述第二端板上。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電堆，其特征在于，所述彎折結(jié)構(gòu)為具有U形通道的結(jié)構(gòu)；

所述U形通道的一端與所述冷卻液子通道的第四側(cè)端口連通、另一端與前一個所述冷卻液子通道的第四側(cè)端口連通；

或者，所述U形通道的一端與所述冷卻液子通道的第三側(cè)端口連通、另一端與后一個所述冷卻液子通道的第三側(cè)端口連通。