[發明專利]一種燃料電池雙極板

在審

• 申請號: 201910794175.7
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN110429296A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 王鐸霖;黃振旭;崔士濤;孫駐江;王繼明;熊承盛;辛猛;燕希強;陳曉敏
• 申請（專利權）人: 廣東國鴻氫能科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0258
• 分類號: H01M8/0258;H01M8/0265
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;宋亞楠

本發明涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種燃料電池雙極板，包括氫極板和氧極板，氫極板設有氫氣流道，氧極板設有空氣流道，氫氣流道和空氣流道的進氣端均設有氫入口、空氣入口和冷卻液入口，氫氣流道和空氣流道的出氣端均設有氫出口、空氣出口和冷卻液出口，氫入口的橫截面面積大于氫出口的橫截面面積，空氣入口的橫截面面積小于空氣出口的橫截面面積。一方面，有利于增加流速，便于加快排出反應后產生的水；第二方面，避免空氣出口流速過快，提高空氣與氫氣的轉化效率；第三方面，避免了空氣出口處氫氣和空氣壓差過大的問題，提高電堆壽命。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，尤其涉及一種燃料電池雙極板。

背景技術

燃料電池是一種能夠將化學能轉化為電能的電化學反應裝置，具有能量轉換效率高、零排放、無機械噪聲等優點，在軍事和民用領域備受青睞。質子交換膜燃料電池(PEMFC)采用固體聚合物膜作為電解質，具有結構簡單、工作溫度低等優點，作為移動電源具有得天獨厚的優勢。日本豐田汽車公司、韓國現代汽車公司等國際知名的汽車公司已經開發出以PEMFC為動力的量產化的燃料電池電動汽車(FCEV或FCV)。

每個PEMFC單電池由兩個極板(一個氫極板和一個氧氣板)以及夾在兩個極板之間的膜電極組成。PEMFC的氫極板上設置有燃料流道，該燃料流道是燃料流動和傳輸的場所，燃料經由其而傳輸至陽極催化劑。PEMFC的氧極板上設置有氧化劑流道，該氧化劑流道是氧化劑(氧氣或空氣)流動和傳輸的場所，氧化劑經由其而到達陰極催化劑。借助于所述燃料流道和氧化劑流道，燃料和氧化劑可以被源源不斷地輸送到燃料電池內從而使燃料電池可以連續地輸出電能。

現有技術中在燃料電池產業化導入階段中，轉化效率尚待進一步提高，使用壽命延長、降低成本等成為諸多迫切急需解決的問題。燃料電池的研發、生產集聚多學科、多領域的尖端技術，任何在轉化效率、使用壽命和降低成本方面的改進，都具有很大的經濟價值和社會效益。

發明內容

本發明的目的是提供有助于提高燃料電池轉化效率、工作穩定性和電堆壽命的一種燃料電池雙極板。

為了實現上述目的，本發明提供一種燃料電池雙極板，包括氫極板和氧極板，所述氫極板設有氫氣流道，所述氧極板設有空氣流道，所述氫氣流道和空氣流道的進氣端均設有氫入口、空氣入口和冷卻液入口，所述氫氣流道和空氣流道的出氣端均設有氫出口、空氣出口和冷卻液出口，所述氫入口的橫截面面積大于氫出口的橫截面面積，所述空氣入口的橫截面面積小于空氣出口的橫截面面積。

可選的，所述氫氣流道和空氣流道均包括進氣分配區、反應區和出氣分配區，所述反應區設有若干反應脊平行布置形成的若干溝槽。

可選的，所述氫氣流道的進氣分配區和出氣分配區均設有分配島和氫氣導流脊，所述氫氣導流脊與反應脊連接，所述分配島均勻布置于氫氣導流脊的進氣端。

可選的，所述分配島為圓柱體。

可選的，所述空氣流道的進氣分配區和出氣分配區設有空氣導流脊，所述空氣導流脊由反應區分別向進氣分配區的進氣端中部和出氣分配區的出氣端中部延伸。

可選的，所述進氣分配區和出氣分配區的深度大于反應區的深度0.03－0.07mm。

可選的，所述氫極板和氧極板均開設有巡檢口。

可選的，所述氫極板和氧極板均開設有定位孔。

可選的，所述空氣入口設置于氫入口和冷卻液入口之間，所述空氣出口設置于氫出口和冷卻液出口之間。

可選的，所述氫極板和氧極板均開設有密封槽，所述密封槽沿所述氫氣流道、空氣流道、氫入口、空氣入口和冷卻液入口周邊布置。

實施本發明的實施例，具有以下技術效果：