一种燃料电池双极板和燃料电池制造技术

本发明专利技术提供了一种燃料电池双极板和燃料电池，其中，该燃料电池双极板包括板体和散热肋片；板体的一个板面为氢气面，另一相对板面为空气面；氢气面上设有供氢气流通的氢气流道，板体的两相对侧边边缘上分别设有氢气进气口以及氢气出气口，氢气流道的两端分别与氢气进气口以及氢气出气口连通，以形成非直线型的氢气流通路径；空气面上设有供空气流通的空气流道，板体的另外两相对侧边边缘上分别设有空气进气口以及空气出气口，空气流道的两端分别与空气进气口以及空气出气口连通，以形成直线型的空气流通路径；散热肋片自板体的至少一侧边缘向外延伸形成。本发明专利技术的技术方案可在提高电池反应效率的同时，增强散热效果。

A fuel cell bipolar plate and fuel cell

The invention provides a fuel cell bipolar plate and a fuel cell, wherein the fuel cell bipolar plate comprises a plate body and a heat dissipation rib; one plate surface of the plate body is a hydrogen surface, the other opposite plate surface is an air surface; the hydrogen surface is provided with a hydrogen flow passage for hydrogen circulation, and the two opposite side edges of the plate body are respectively provided with a hydrogen inlet and a hydrogen outlet, and two hydrogen flow passages The end is respectively connected with the hydrogen inlet and the hydrogen outlet to form a non-linear hydrogen flow path; the air surface is provided with an air flow passage for air flow, the other two opposite side edges of the plate body are respectively provided with an air inlet and an air outlet, and the two ends of the air flow passage are respectively connected with an air inlet and an air outlet to form a linear air flow The cooling rib extends outwards from at least one edge of the plate body. The technical scheme of the invention can improve the reaction efficiency of the battery and enhance the heat dissipation effect at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池双极板和燃料电池
本专利技术属于燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池双极板和燃料电池。
技术介绍
如今，随着燃料电池技术的发展，燃料电池已逐步走向商业化阶段，主要适用于燃料电池动力汽车、飞行器、燃料电池电站、燃料电池移动电源等领域。燃料电池与锂离子电池相比，除了具有对环境友好、寿命长等优点之外，还由于可以直接将燃料所具有的化学能转化为电能，因此有着更高的能量密度。双极板是燃料电池的重要组成部分，通常包括设有空气分布流道的空气面、设有氢气分布流道的氧气面、以及散热系统。氢气与空气分别由对应的流道通过，并在催化剂的作用下与空气中的氧气发生电化学反应，以产生电能并释放热量。而一个较大的燃料电池的电池堆往往需数十个双极板的单体叠加而成，当所有的双极板都发生反应时，就会产生较多的热量，此时，就需要对燃料电池堆进行有效散热才能使得燃料电池可以维持稳定的输出。然而，目前常见的普通燃料电池大多采用水冷或风冷设计，尽管电池堆的比能量密度可以达到很高，但需要复杂的系统配置，使得燃料电池不但结构复杂，散热效率较低，而且由于散热性能的限制，导致燃料电池的双极板在设计时其反应效率也相应降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种燃料电池双极板，其旨在解决现有的燃料电池的双极板的反应效率和散热效率较低的问题。本专利技术是这样实现的：一种燃料电池双极板，包括板体和散热肋片；所述板体的一个板面为氢气面，另一相对板面为空气面；所述氢气面上设有供氢气流通的氢气流道，所述板体的两相对侧边边缘上分别设有氢气进气口以及氢气出气口，所述氢气流道的两端分别与所述氢气进气口以及所述氢气出气口连通，以形成非直线型的氢气流通路径；所述空气面上设有供空气流通的空气流道，所述板体的另外两相对侧边边缘上分别设有空气进气口以及空气出气口，所述空气流道的两端分别与所述空气进气口以及所述空气出气口连通，以形成直线型的空气流通路径；散热肋片自所述板体的至少一侧边缘向外延伸形成。可选地，所述板体呈长条状设置，具有两相对设置的长侧边以及两相对设置的短侧边，所述空气进气口以及所述空气出气口分别设于两个所述短侧边上，所述氢气进气口以及所述氢气出气口分别设置在两个所述长侧边上，且所述氢气进气口邻近一短侧边设置，所述氢气出气口邻近另一短侧边设置。可选地，在两所述长侧边上，分别向外延伸形成有凸出方向相反的第一凸部和第二凸部，所述氢气进气口设于所述第一凸部，所述氢气出气口设于所述第二凸部；在两所述短侧边上，分别向外延伸形成有凸出方向相反的第三凸部和第四凸部，所述空气进气口设于所述第三凸部，所述空气出气口设于所述第四凸部。可选地，以所述板体的板面中心为中心，以沿所述板体的宽度方向延伸并通过所述板体的板面中心的轴线为中轴线，所述氢气进气口和所述氢气出气口呈中心对称设置；所述空气进气口和所述空气出气口呈以所述中轴线为准的轴对称设置。可选地，所述散热肋片设有两片，并分别与两所述长侧边连接。可选地，所述散热肋片的宽度大于所述板体的宽度的1/2，所述散热肋片的厚度小于所述板体的厚度。可选地，所述散热肋片与所述板体一体设置。本专利技术还提出一种燃料电池，该燃料电池包括多个如前所述的燃料电池双极板，且多个燃料电池双极板间隔叠设形成电池堆。可选地，在所述板体邻近边缘处设有环状的密封槽，所述密封槽中嵌置有密封圈；所述密封圈凸出于所述板体的板面，且所述密封圈与邻近的另一所述燃料电池双极板密封抵接。可选地，所述燃料电池还包括多个散热风扇，多个散热风扇沿所述散热肋片的长度方向间隔排布。基于此结构设计，由于在燃料电池双极板的板体的氢气面上设有非直线型的氢气流通路径，而在板体的空气面上设有直线型的空气流通路径，故氢气从氢气进气口进入后，就会在非直线型的氢气流通路径中流动，从而使氢气能更充分地进入气体扩散层；而空气从直线型的空气流通路径通过时，则能够减少阻力，降低空气压缩机的功耗；这样，就可使得氢气和空气充分对流，从而反应更加充分稳定，有效提高了燃料电池的反应效率。同时，为解决燃料电池反应效率增加而带来的散热困难问题，本专利技术的技术方案还可通过在板体的边缘设置散热肋条的边缘冷却设计，使得板体上的热量可以通过散热肋条而有效散发出去，故相较于目前常见的空冷和水冷而言，此边缘冷却的设计不但结构简单，且散热效率更高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的燃料电池双极板的空气面的结构示意图；图2是图1中A处的放大示意图；图3是本专利技术实施例提供的燃料电池的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的燃料电池双极板的部分结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的燃料电池双极板的氢气面的结构示意图；图6是图5中B处的放大示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100燃料电池双极板200散热风扇110板体111空气面120散热肋片112氢气进气口113氢气出气口114空气进气口115空气出气口116第一凸部117第二凸部118第三凸部119第四凸部130密封槽131密封圈140氢气面具体实施方式110为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。还需要说明的是，本专利技术实施例中的左、右、上和下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池双极板，其特征在于，包括：/n板体，所述板体的一个板面为氢气面，另一相对板面为空气面；所述氢气面上设有供氢气流通的氢气流道，所述板体的两相对侧边边缘上分别设有氢气进气口以及氢气出气口，所述氢气流道的两端分别与所述氢气进气口以及所述氢气出气口连通，以形成非直线型的氢气流通路径；所述空气面上设有供空气流通的空气流道，所述板体的另外两相对侧边边缘上分别设有空气进气口以及空气出气口，所述空气流道的两端分别与所述空气进气口以及所述空气出气口连通，以形成直线型的空气流通路径；以及，/n散热肋片，自所述板体的至少一侧边缘向外延伸形成。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池双极板，其特征在于，包括：
板体，所述板体的一个板面为氢气面，另一相对板面为空气面；所述氢气面上设有供氢气流通的氢气流道，所述板体的两相对侧边边缘上分别设有氢气进气口以及氢气出气口，所述氢气流道的两端分别与所述氢气进气口以及所述氢气出气口连通，以形成非直线型的氢气流通路径；所述空气面上设有供空气流通的空气流道，所述板体的另外两相对侧边边缘上分别设有空气进气口以及空气出气口，所述空气流道的两端分别与所述空气进气口以及所述空气出气口连通，以形成直线型的空气流通路径；以及，
散热肋片，自所述板体的至少一侧边缘向外延伸形成。


2.如权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述板体呈长条状设置，具有两相对设置的长侧边以及两相对设置的短侧边，所述空气进气口以及所述空气出气口分别设于两个所述短侧边上，所述氢气进气口以及所述氢气出气口分别设置在两个所述长侧边上，且所述氢气进气口邻近一短侧边设置，所述氢气出气口邻近另一短侧边设置。


3.如权利要求2所述的燃料电池双极板，其特征在于，在两所述长侧边上，分别向外延伸形成有凸出方向相反的第一凸部和第二凸部，所述氢气进气口设于所述第一凸部，所述氢气出气口设于所述第二凸部；
在两所述短侧边上，分别向外延伸形成有凸出方向相反的第三凸部和第四凸部，所述空气进气口设于所述第三凸部，所述空气出气口...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁杨浪，张家珲，张晓宇，周帆，王亚军，李辉，王海江，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44