一种燃料电池双极板和方法技术

本发明专利技术提供一种燃料电池双极板和方法，双极板表面流道的流道表面分布多个阵列布置的凹凸复合结构，所述凹凸复合结构为凸起半球状体，且在凸起的圆周设有一圈径向截面为半圆形的凹陷。本发明专利技术加工制造简单，仅需在双极板流场表面开设凹凸复合结构，该凹凸复合结构可大大增加液滴接触角，提高流道表面的疏水性，甚至使双极板获得超疏水性，从而使水气不易结存在流场壁上，保持流场通畅，改善燃料电池的性能。能在流体通过时引起对流，极大地增强了从流场到催化剂层的氧供应，导致更高的局部浓度和更小的浓度极化。还能在流体流过凹凸复合结构时，在两凹凸复合结构间产生漩涡，通过惯性效应去除气体扩散层中积累的水分，从而改善水的管理。

A fuel cell bipolar plate and method

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池双极板和方法
本专利技术属于电池
，具体涉及一种燃料电池双极板和方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，传统能源的消耗日益加剧，环境急剧恶化。因此，能源和新能源材料的开发创新将是新时代必须解决的重要问题。燃料电池能将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能，其转化效率高、环境友好、可靠性强，被认为是世纪首选的高效的可持续发电技术。在各类燃料电池中质子交换膜燃料电池是燃料电池的一种，具有启动快、寿命长、比功率高等优点，被誉为21世纪的高效、清洁、经济、安全型动力源。双极板是质子交换膜燃料电池的核心组件之一，其质量约占整个电堆的60％～80％，其加工成本占整个电池总成本的50％以上，是制约质子交换膜燃料电池商业化进程了重要因素之一。由于双极板具有分隔氧气和氢气、收集并传导电流、分隔电堆的各个单电池、确保水的顺利排出、固定支撑膜电极等作用，因此它必须具有致密性好、优良的导电导热性、较低的接触电阻、良好的机械强度、易加工、成本低、质量轻等特点。随着对质子交换膜燃料电池研究的不断深入，市场商业化的需要，金属材料已经成为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池双极板，其特征在于，包括双极板表面(1)，所述双极板表面(1)设有进料口(4)、出料口(5)和流道；/n所述流道的流道表面(2)分布多个阵列布置的凹凸复合结构(3)，所述凹凸复合结构(3)为凸起半球状体，且在凸起的圆周设有一圈径向截面为半圆形的凹陷。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池双极板，其特征在于，包括双极板表面(1)，所述双极板表面(1)设有进料口(4)、出料口(5)和流道；
所述流道的流道表面(2)分布多个阵列布置的凹凸复合结构(3)，所述凹凸复合结构(3)为凸起半球状体，且在凸起的圆周设有一圈径向截面为半圆形的凹陷。


2.根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述凹凸复合结构(3)的尺寸参数为：凹坑直径d＝5～200μm，凹坑深度h＝1～60μm，凸起高度H＝1～80μm，凸起形貌平顶直径D＝1～600μm，相邻两个凹凸复合结构中心之间的距离S＝20～1000μm，凹凸复合结构(3)所占流道表面积为流道总表面积的30％～80％。


3.根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述流道结构为平行直流道结构、蛇形流道结构或波浪形流道结构。


4.根据权利要求3所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述流道的形状为平行直流道结构，双极板尺寸参数为：双极板长度50～80mm，双极板宽度为30～60mm，双极板厚度为2～5mm；所述流场尺寸参数为：流道宽度0.8～1mm，流道深度0.8～1mm。


5.根据权利要求3所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述流道的形状为蛇形流道结构，双极板尺寸参数为：双极板长度50～80mm，双极板宽度为30～60mm，双极板厚度为2～5mm；所述流场尺寸参数为：流道宽度0.8～1mm，流道深度0.8～1mm。


6.根据权利要求3所述的疏水性燃料电池双极板，其特征在于，所述流道的形状为波浪形流道结构，双极板的尺寸参数为：双极板长度50～80mm，双极板...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹必峰，许晟，解玄，贾和坤，唐捷旭，陈明山，董非，王楠，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32