风冷质子交换膜燃料电池金属双极板及其燃料电池制造技术

本实用新型专利技术公开一种风冷质子交换膜燃料电池金属双极板及其燃料电池，风冷质子交换膜燃料电池金属双极板包括叠设的两个金属单板，金属单板具有安装侧和流场侧，两个金属单板的安装侧相接合形成间隔的进气通道和出气通道；两个金属单板的其一为阴极板，另一为阳极板，阴极板的流场侧设有多个氧气流道，阳极板的流场侧设有多个氢气流道，氢气流道连通设置于进气通道和出气通道之间。本实用新型专利技术中，金属的易于冲压使得阳极板和阴极板的成型更加便捷，有效克服石墨板难以加工的弊端；设置氢气流道和氧气流道位于不同侧，使得氢气和氧气独立流通，避免相互串气；设置进气通道、出气通道分别与氢气流道位于不同侧，有助于匀速气体的流通。

Metal bipolar plate and fuel cell of air cooled proton exchange membrane fuel cell

【技术实现步骤摘要】
风冷质子交换膜燃料电池金属双极板及其燃料电池
本技术涉及质子交换膜燃料电池
，具体涉及一种风冷质子交换膜燃料电池金属双极板及其燃料电池。
技术介绍
燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的化学装置，它是继水力发电、热能发电和原子能发电后的又一种新型发电技术。燃料电池的主要结构组成包括双极板，双极板的功能是提供气体流道，防止电池气室中的氢气和氧气串通，并在阴、阳两极板之间建立电流通路。传统的燃料电池的双极板大多数都是用石墨制作的，但是，石墨板加工困难，且所需的成本很高，不适合大批量的生产。
技术实现思路
本技术的主要目的是提出一种风冷质子交换膜燃料电池金属双极板及其燃料电池，旨在解决传统的石墨双极板存在加工困难的问题。为实现上述目的，本技术提出的一种风冷质子交换膜燃料电池金属双极板，包括层叠设置的两个金属单板，所述金属单板具有相对的安装侧和流场侧，所述两个金属单板的安装侧相互接合，以形成间隔设置的进气通道和出气通道；所述两个金属单板的其一为阴极板，另一为阳极板，所述阴极板的流场侧设有多个氧气流道，所述阳极板的流场侧设有多个氢气流道，所述氢气流道连通设置于所述进气通道和所述出气通道之间。可选地，所述进气通道和/或所述出气通道沿其宽度方向间隔设置有多个连接柱，每一所述连接柱的两端分别连接所述两个金属单板的安装侧。可选地，所述连接柱的外周侧壁呈弧面状设置。可选地，所述阳极板朝自身的流场侧方向凸设有台阶部，所述台阶部形成有连通所述进气通道和所述氢气流道的配气腔。可选地，所述台阶部具有朝向所述氢气流道设置的台阶面，所述台阶面间隔开设有连通所述配气腔的多个配气孔；其中，所述多个配气孔与所述多个氢气流道一一对应设置。可选地，所述台阶面相对于所在位置处的所述阳极板的板面呈倾斜设置。可选地，所述阳极板的流场侧沿其长度方向间隔设置有多个第一凸条，相邻的两个所述第一凸条之间限定出一所述氢气流道；所述阴极板的流场侧沿其宽度方向间隔设置有多个第二凸条，相邻的两个所述第二凸条之间限定出一所述氧气流道。可选地，所述两个金属单板的流场侧沿其周向凹设有第一密封槽，所述第一密封槽用以与第一密封件密封配合；和/或，所述两个金属单板的安装侧沿所述进气通道和/或所述出气通道的周向凹设有第二密封槽，所述第二密封槽用以与第二密封件密封配合。可选地，所述两个金属单板在对应处均设有定位孔。此外，本技术还提出一种风冷质子交换膜燃料电池，包括：多个如上所述的风冷质子交换膜燃料电池金属双极板，多个所述风冷质子交换膜燃料电池金属双极板依次层叠布设，且相邻的两个所述风冷质子交换膜燃料电池金属双极板之间设有一膜电极；以及，鼓风装置，包括风扇，所述风扇对应所述氧气流道设置，用以将空气吹向每一所述氧气流道。本技术提供的技术方案中，金属的易于冲压特点使得阳极板和阴极板的成型更加便捷，有助于克服石墨板难以加工的弊端；设置氢气流道和氧气流道位于不同侧，使得氢气和氧气独立流通，避免相互串气；设置进气通道、出气通道分别与氢气流道位于不同侧，有助于匀速气体的流通，从而使得电化学反应能够充分进行，优化燃料电池的品质。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。图1为本技术提供的风冷质子交换膜燃料电池金属双极板的一实施例的立体示意图；图2为图1中A处的放大结构示意图；图3为图1中阳极板的流场侧的结构示意图；图4为图3中B处的放大结构示意图；图5为图1中阳极板的安装侧的结构示意图；图6为图1中阴极板的安装侧的结构示意图；图7为图6中C处的放大结构示意图；图8为图1中阴极板的流场侧的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100风冷质子交换膜燃料电池金属双极板12阴极板1金属单板121氧气流道1a安装侧13进气通道1b流场侧14出气通道11阳极板15第一凸条111氢气流道16第二凸条112台阶部2连接柱113配气腔3第一密封槽114配气孔4第二密封槽115台阶面5定位孔本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的化学装置，它是继水力发电、热能发电和原子能发电后的又一种新型发电技术。燃料电池的主要结构组成包括双极板，双极板的功能是提供气体流道，防止电池气室中的氢气和氧气串通，并在阴、阳两极板之间建立电流通路。传统的燃料电池的双极板大多数都是用石墨制作的，但是，石墨板加工困难，且所需的成本很高，不适合大批量的生产。鉴于此，本技术提供一种风冷质子交换膜燃料电池金属双极板，图1至图8为本技术提供的风冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风冷质子交换膜燃料电池金属双极板，其特征在于，包括层叠设置的两个金属单板，所述金属单板具有相对的安装侧和流场侧，所述两个金属单板的安装侧相互接合，以形成间隔设置的进气通道和出气通道；/n所述两个金属单板的其一为阴极板，另一为阳极板，所述阴极板的流场侧设有多个氧气流道，所述阳极板的流场侧设有多个氢气流道，所述氢气流道连通设置于所述进气通道和所述出气通道之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种风冷质子交换膜燃料电池金属双极板，其特征在于，包括层叠设置的两个金属单板，所述金属单板具有相对的安装侧和流场侧，所述两个金属单板的安装侧相互接合，以形成间隔设置的进气通道和出气通道；
所述两个金属单板的其一为阴极板，另一为阳极板，所述阴极板的流场侧设有多个氧气流道，所述阳极板的流场侧设有多个氢气流道，所述氢气流道连通设置于所述进气通道和所述出气通道之间。


2.如权利要求1所述的风冷质子交换膜燃料电池金属双极板，其特征在于，所述进气通道和/或所述出气通道沿其宽度方向间隔设置有多个连接柱，每一所述连接柱的两端分别连接所述两个金属单板的安装侧。


3.如权利要求2所述的风冷质子交换膜燃料电池金属双极板，其特征在于，所述连接柱的外周侧壁呈弧面状设置。


4.如权利要求1所述的风冷质子交换膜燃料电池金属双极板，其特征在于，所述阳极板朝自身的流场侧方向凸设有台阶部，所述台阶部形成有连通所述进气通道和所述氢气流道的配气腔。


5.如权利要求4所述的风冷质子交换膜燃料电池金属双极板，其特征在于，所述台阶部具有朝向所述氢气流道设置的台阶面，所述台阶面间隔开设有连通所述配气腔的多个配气孔；
其中，所述多个配气孔与所述多个氢气流道一一对应设置。


6.如权利要求5所述的风冷质子交换膜燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴后昌，方洲，周浩然，胡志刚，孙亮波，宋少云，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42