[發(fā)明專利]用于燃料電池的隔板在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811352959.6 | 申請日： | 2018-11-14 |
| 公開（公告）號： | CN110492128A | 公開（公告）日： | 2019-11-22 |
| 發(fā)明（設計）人： | 陣相文;金京民 | 申請（專利權(quán)）人： | 現(xiàn)代自動車株式會社;起亞自動車株式會社 |
| 主分類號： | H01M8/0263 | 分類號： | H01M8/0263;H01M8/026 |
| 代理公司： | 11322 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 | 代理人： | 龍淳<國際申請>=<國際公布>=<進入國 |
| 地址： | 韓國*** | 國省代碼： | 韓國;KR |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 隔板主體 空氣入口 歧管 擴散 隔板 反應面 墊圈 聚合物電解質(zhì)膜 旁通流動 燃料電池 氣密性 劣化 繞過 流動 暴露 | ||
一種用于燃料電池的隔板，使空氣繞過頻繁地暴露于空氣的擴散部并因此直接流動至反應面，從而能夠減少聚合物電解質(zhì)膜的劣化。隔板包括：隔板主體，形成有構(gòu)造成使空氣從空氣入口歧管擴散并供應至反應面的擴散部；以及墊圈線，形成在隔板主體上并且圍繞空氣入口歧管和反應面以保持氣密性。隔板主體和墊圈線中的至少一個形成有使從空氣入口歧管供應的空氣不經(jīng)過擴散部而直接流動至反應面的旁通流動路徑。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于燃料電池的隔板，更具體地，涉及一種能夠使空氣繞過擴散部并因此直接流動至反應面，從而能夠減少聚合物電解質(zhì)膜的劣化現(xiàn)象的用于燃料電池的隔板。
背景技術(shù)
燃料電池是一種在電池堆中使燃料進行電化學反應而將燃料的化學能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置，因此燃料電池能夠供應用于工業(yè)用途、家庭用途和車輛的驅(qū)動電力，并且還可用于為諸如便攜式裝置的小型電子產(chǎn)品供應電力。近來，燃料電池的使用正逐步擴大為高效清潔能源。
在常規(guī)的燃料電池堆中，膜電極組件(MEA)位于最內(nèi)側(cè)，并且膜電極組件包括能夠輸送氫陽離子(質(zhì)子)的聚合物電解質(zhì)膜和涂布在電解質(zhì)膜的兩面使氧氣和氫氣能夠相互反應的催化劑層，即，燃料電極(陽極)和空氣電極(陰極)。
另外，氣體擴散層(GDL)層疊在膜電極組件的外側(cè)，即燃料電極和空氣電極所設置的外側(cè)，在氣體擴散層的外側(cè)設置形成有供應燃料且排放由反應生成的水的流動路徑的隔板，并且在最外側(cè)設置用于支承并固定上述各部件的端板。此外，在隔板上以各種圖案形成墊圈，以便氣密地保持流動的氫氣和氧氣(空氣)。
隔板通常被制造為具有重復地形成用作支承件的平臺(land)和成為流體流路的通道(流動路徑)的結(jié)構(gòu)。
即，由于常規(guī)的隔板具有平臺和通道重復彎曲的結(jié)構(gòu)，所以面向氣體擴散層一側(cè)的通道用作諸如氫氣或空氣的反應氣體流過的空間，同時相反側(cè)的通道用作冷卻劑流過的空間，使得能夠使用包括具有氫氣/冷卻劑通道的一個隔板和具有空氣/冷卻劑通道的一個隔板的總共兩個隔板制成一個單元電池。
圖1(現(xiàn)有技術(shù))是示出常規(guī)隔板的視圖。
如圖1中所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的隔板10具有分別形成于兩個邊緣的入口歧管11a、11b、11c和出口歧管(未示出)，并且反應氣體和冷卻劑通過入口歧管流入隔板并通過出口歧管從隔板排出。例如，如圖1中所示，構(gòu)造成使空氣(氧氣)、冷卻劑和氫氣流入隔板的空氣入口歧管11a、冷卻劑入口歧管11b和氫氣入口歧管11c形成于隔板10的一側(cè)。另外，雖然圖1中未示出，構(gòu)造成排出空氣(氧氣)、冷卻劑和氫氣的空氣出口歧管、冷卻劑出口歧管和氫氣出口歧管形成于隔板10的另一側(cè)。此外，隔板10上形成有反應面13，反應面是與膜電極組件對應的區(qū)域并且連接至形成于一側(cè)的入口歧管11a、11b、11c和形成于另一側(cè)的出口歧管(未示出)。另外，擴散部12形成在反應面13與入口歧管11a、11b和11c中的每一者之間，擴散部分別使流入入口歧管11a、11b和11c的空氣(氧氣)、冷卻劑和氫氣擴散然后供應至反應面13。
此外，構(gòu)造成使從空氣入口歧管11a流入的空氣流動至擴散部12的多個空氣流入孔14形成在隔板10上。另外，構(gòu)造成使從空氣入口歧管11a流入的空氣擴散并流動至反應面13的多個擴散流動路徑12b形成在擴散部12上。特別地，通過使擴散部12彎曲而形成平臺12a和通道，以形成擴散流動路徑12b，并且如上所述形成的通道成為擴散流動路徑12b。
此外，墊圈線20形成在隔板10的表面上，并且墊圈線圍繞形成在隔板的一側(cè)的入口歧管11a、11b和11c、形成在隔板的另一側(cè)的出口歧管(未示出)、擴散部12以及反應面13，以保持空氣、冷卻劑和氫氣流動時的氣密性。
另一方面，由于從空氣入口歧管11a流入的空氣在擴散部12中擴散然后供應至反應面13，所以供應至反應面13的空氣的分布是比較均勻的。然而，為此目的，形成在擴散部12上的擴散流動路徑12b形成為具有各種長度。
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