[實用新型]一種燃料電池金屬雙極板

有效

• 申請號: 201822218201.5
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN209357835U
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 張超;顧榮鑫;管俊生;王文智;陳學東
• 申請（專利權）人: 弗爾賽（上海）能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0267
• 分類號: H01M8/0267;H01M8/0258
• 代理公司: 蘇州睿昊知識產權代理事務所(普通合伙) 32277
• 代理人: 陳蜜

本實用新型公開了一種燃料電池金屬雙極板，其包括第一單極板和第二單極板，第一單極板的正反面邊緣分別設有第一焊接凸起和第一焊接凹槽，第二單極板的正反面邊緣分別設有第二焊接凸起和第二焊接凹槽，第一焊接凸起和第二焊接凸起處通過激光焊接連接，第一焊接凹槽和第二焊接凹槽內均設有用于隔絕氣體的填充膠，第一單極板的反面和第二單極板的反面之間形成冷卻液進出口、冷卻液流場和氣體進出口，第一單極板的正面和第二單極板的正面均設有氣體流場和氣體進出孔，氣體進出孔與氣體進出口連通。本實用新型的燃料電池金屬雙極板結構簡單，安全可靠，密封性強。

技術領域

本實用新型涉及質子交換膜燃料電池領域，特別涉及一種燃料電池金屬雙極板。

背景技術

燃料電池是通過電催化反應將氧化劑和還原劑的化學能直接轉換成電能的裝置，是一種高效、安全、清潔、靈活的新型發電技術。其中的質子交換膜燃料電池因其具有效率高、能量密度大、反應溫度低、無噪音、無污染等顯著優點而在地面發電站、電動車和便攜式電源等方面具有廣泛的應用前景。燃料電池內部主要由質子交換膜、電化學反應催化劑、擴散層和雙極板組成。當燃料電池工作時，其內部發生下述反應過程：反應氣體在擴散層內擴散，當反應氣體到達催化層時，在催化層內被催化劑吸附并發生電催化反應；陽極反應生成的質子通過質子交換膜內傳遞到陰極側，電子經外電路到達陰極，同氧分子反應結合成水，同時放出熱量。電極反應為：

陽極(負極)：H2→2H++2e

陰極(正極)：1/2O2+2H++2e→H2O

電池反應：H2+1/2O2→H2O

一個典型的質子交換膜燃料電池中，膜電極放在兩塊導電的導流極板中間，兩塊導流板分別是陽極燃料的導流板與陰極氧化劑的導流板。這樣形成的一個燃料電池稱為單電池，為了增大整個質子交換膜燃料電池的總功率，需要將多個單電池通過直疊的方式串聯成電池組，又叫燃料電池電堆。在燃料電池電堆中，一塊極板的兩面都可以有導流槽，其中一面可以作為一個膜電極的陽極導流面，另一面又可作為另一個相鄰膜電極的陰極導流面，這種極板叫做雙極板。電堆通過前端板、后端板及拉桿緊固在一起。目前的金屬雙極板大多存在以下問題：結構復雜，裝配效率低，密封效果差。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型目的在于提供一種安全可靠，密封性強的燃料電池金屬雙極板，其采用如下技術方案：

一種燃料電池金屬雙極板，其包括第一單極板和第二單極板，所述第一單極板的正反面邊緣分別設有第一焊接凸起和第一焊接凹槽，所述第二單極板的正反面邊緣分別設有第二焊接凸起和第二焊接凹槽，所述第一焊接凸起和第二焊接凸起處通過激光焊接連接，所述第一焊接凹槽和第二焊接凹槽內均設有用于隔絕氣體的填充膠，所述第一單極板的反面和第二單極板的反面之間形成冷卻液進出口、冷卻液流場和氣體進出口，所述第一單極板的正面和第二單極板的正面均設有氣體流場和氣體進出孔，所述氣體進出孔與氣體進出口連通。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一單極板和第二單極板結構相同。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一單極板的正面設有若干流場支撐筋，所述流場支撐筋從所述第一單極板的一端延伸至另一端。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一單極板的兩端還設有氣體擾流凸起，所述氣體擾流凸起設于相鄰兩流場支撐筋的開口處。

作為本實用新型的進一步改進，所述流場支撐筋之間等間距設置。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一單極板的反面設有冷卻液流場支撐凸起。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一單極板的兩側邊緣均設有冷卻液支撐點，所述第一單極板和第二單極板上的冷卻液支撐點配合形成冷卻液進出口。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一單極板和第二單極板的正面均設有密封膠。