[發明專利]一種燃料電池金屬雙極板及其加工方法

有效

• 申請號: 202010725293.5
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111900429B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 包孟嘉;周澤鑫;邱晨;鄭芳艷;王濤;王康鋒
• 申請（專利權）人: 浙江泓林新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0258
• 分類號: H01M8/0258;H01M8/026;H01M8/0263;H01M8/0267
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 李品

本發明公開了一種燃料電池金屬雙極板，包括雙極板本體，所述雙極板本體上設有氫氣輸送槽和空氣輸送槽，所述雙極板本體上還設有氫氣出口、空氣出口及冷卻水出口，所述氫氣輸送槽一端設有第一斜槽，所述第一斜槽與所述氫氣出口相通，所述空氣輸送槽一端設有第二斜槽，所述第二斜槽與所述空氣出口相連通，當所述兩塊雙極板本體相貼合時，所述氫氣輸送槽側壁與所述空氣輸送槽側壁配合形成輸水腔，所述輸水腔與所述冷卻水出口相通；通過在雙極板本體上設置氫氣輸送槽和空氣輸送槽，減小雙極板本體的厚度，從而減小燃料電池的體積，使燃料電池具有更小的體積，增加燃料電池功率密度，從而增加燃料電池的實用性。

技術領域

本發明屬于燃料電池金屬雙極板加工技術領域，尤其是涉及一種燃料電池金屬雙極板及其加工方法。

背景技術

雙極板又稱集流板，是燃料電池重要部件之一。具有下述功能與性質：分隔燃料與氧化劑，阻止氣體透過；收集、傳導電流，電導率高；設計與加工的流道，可將氣體均勻分配到電極的反應層進行電極反應；能排出熱量，保持電池溫場均勻；耐蝕；抗沖擊和震動。

現有的燃料電池安裝后需要兩種不同的雙極板相互配合，其中氫氣、空氣和冷卻水的流場在各自不同的平面，這使得雙極板的厚度較大，因此導致現有的燃料電池體積、重量都較大；而且由于極板的空間阻隔導致電池的散熱困難，影響單元的溫度均一性，從而影響單元內發電效率的均一性，進而影響燃料電池各個發電單元間的均一性，這都將使得燃料電池的整體性能下降。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，提供一種燃料電池金屬雙極板及其加工方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種燃料電池金屬雙極板，包括兩塊雙極板本體，所述雙極板本體上設有氫氣輸送槽、空氣輸送槽及冷卻水輸送槽，所述雙極板本體一端設有氫氣出口、空氣出口及冷卻水出口，另一端設有氫氣進口、空氣進口及冷卻水進口；所述氫氣輸送槽一端設有第一斜槽，所述第一斜槽與所述氫氣出口相通，所述空氣輸送槽一端設有第二斜槽，所述第二斜槽與所述空氣出口相連通，所述氫氣輸送槽另一端與所述氫氣進口相通，所述空氣輸送槽一端與所述空氣進口相通，所述輸水槽兩端分別與所述冷卻水出口和所述冷卻水進口相通；所述輸水槽設于所述氫氣輸送槽和所述空氣輸送槽之間，兩塊雙極板本體上的輸水槽相互配合形成輸水腔。本發明通過以上結構設置可有效減小雙極板本體的厚度，從而減小燃料電池的體積，使燃料電池具有更小的體積，增加燃料電池功率密度，從而增加燃料電池的實用性；將雙極板厚度減小后，減小燃料電池的重量，使燃料電池的使用更加方便；通過氫氣輸送槽和空氣輸送槽的設置，僅需在雙極板本體的單側面上做加工處理，減少雙極板加工工序，提升雙極板的加工效率；在第一斜槽和第二斜槽的相互配合下，使氫氣輸送槽和空氣輸送槽與通孔相接通，從而使燃料電池在安裝完成后實現一端進料一端出料的結構，避免燃料電池上的各種進氣管相互纏繞，延長燃料電池使用壽命；在第一斜槽和第二斜槽設置下，將氫氣和空氣分別導至氫氣出口和空氣出口內，使輸水腔內的水流能夠剛好進入到冷卻水出口內，以便將水流導出，使每種介質有單獨流道互不干擾，保證燃料電池使用的安全性。

所述氫氣輸送槽與所述空氣輸送槽通過蝕刻工藝加工而成。

所述冷卻水出口和所述冷卻水進口一側分別設有第三斜槽，所述第三斜槽與所述輸水槽相連通。

所述雙極板本體厚度為0.5mm。

所述氫氣輸送槽寬度為1mm，所述空氣輸送槽寬度為1mm。

所述氫氣輸送槽與所述空氣輸送槽距離為1mm，所述輸水槽寬度為0.8mm。

所述相連的輸水槽之間的距離為1.2mm。

一種用于制作所述的燃料電池金屬雙極板的加工方法，包括：

a、第一次在板材表面涂覆樹脂保護層；并進行干燥處理；

b、將板材放置在加工系統內，利用顯影模板覆蓋要蝕刻淺孔的區域，將要保護的區域用紫外線曝光，使其固化；