一种燃料电池双极板的结构制造技术

技术编号:24780636 阅读:24 留言:0更新日期:2020-07-04 21:03
本实用新型专利技术一种燃料电池双极板的结构,包括阴极板、阳极板,阴极板、阳极板的正面中部,均设有反应区,反应区的两侧分别连接一个分散区,其中一个分散区的另一侧连接进口区,另一个分散区的另一侧连接出口区,反应区和分散区的四周,设有密封槽。阴极板的反面中部,设有冷却区,冷却区的四周,设有密封槽。阳极板的反面中部,设有冷却区,冷却区的两侧分别连接一个分散区,冷却区和分散区的四周,设有密封槽。正、反面的阴极板、阳极板的进口的四周,分别设有密封槽,正、反面的出口的四周,分别设有密封槽。阴极板、阳极板的两端,分别设有定位缺口。本方案的结构设计合理、密封性能好、转换效率高、成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池双极板的结构
本技术涉及燃料电池
,尤其涉及一种燃料电池双极板的结构。
技术介绍
燃料电池,是一种直接将化学能高效、无污染地转变为电能的电化学器件,理论上转化率为80%以上,是一种绿色新能源,可同时解决节能和环保两大世界难道。各国对燃料电池都高度重视,推动了燃料电池的快速发展。现有的燃料电池的双极板(也就是阴极极、阳极板),结构设计中,存在以下缺陷:(1)有的在双极板之间,增加了一块冷却板,不仅增加了材料成本,且不方便装配;(2)有的在双极板的正面,直接设计反应区域,使得从侧边进出料口进来的气体,在反应区中分布不均匀,导致转换效率低;(3)双极板的冷却效果,还有待于提升。为了克服上述不足,我们专利技术了一种燃料电池双极板的结构
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于解决现有的燃料电池的双极板,有的在双极板之间,增加了一块冷却板,不仅增加了材料成本,且不方便装配,有的在双极板的正面,直接设计反应区域,使得从侧边进出料口进来的气体,在反应区中分布不均匀,导致转换效率低,双极板的冷却效果还有待于提升的问题。其具体解决方案如下:一种燃料电池双极板的结构,包括阴极板、阳极板,所述阴极板、阳极板的正面中部,均设有反应区,反应区的两侧分别连接一个分散区,其中一个分散区的另一侧连接进口区,另一个分散区的另一侧连接出口区,反应区和分散区的四周,设有密封槽。所述阴极板的反面中部,设有冷却区,冷却区的一侧连接进口区的反面,冷却区的另一侧连接出口区的反面,冷却区的四周,设有密封槽。所述阳极板的反面中部,设有冷却区,冷却区的两侧分别连接一个分散区,其中一个分散区的另一侧连接进口区的反面,另一个分散区的另一侧连接出口区的反面,冷却区和分散区的四周,设有密封槽。正、反面的阴极板、阳极板的进口区的进口贯通,正、反面的进口的四周分别设有密封槽,正、反面的阴极板、阳极板的出口区的出口贯通,正、反面的出口的四周分别设有密封槽。所述阴极板、阳极板的两端,分别设有定位缺口。进一步地,所述反应区,设有多条相互间隔的沟道,多条沟道形成流场。进一步地,所述分散区,设有多个相互间隔的凸块。进一步地,所述阴极板的冷却区为平面,所述阳极板的冷却区,设有多条相互间隔的沟道。进一步地,所述出口区分为氢气出口区、水出口区、氧气出口区,水出口区位于氢气出口区和氧气出口区的之间,所述进口区分为氢气进口区、水进口区、氧气进口区,水进口区位于氢气进口区和氧气进口区的之间。进一步地,所述阴极板的反面水进口区、水出口区,均设有多条横向间隔的短槽,短槽的一端分别连通水进口、水出口,短槽的另一端分别连通冷却区,冷却区的密封槽分别与水进口、水出口的密封槽连通。所述阳极板的反面水进口区、水出口区,均设有多条横向间隔的短槽,短槽的一端分别连通水进口、水出口,短槽的另一端分别连通分散区,冷却区和分散区的密封槽分别与水进口、水出口的密封槽连通。进一步地,所述阴极板的反面氧气进口区、氧气出口区,均设有多条横向间隔的短槽,短槽的一端分别连通氧进口、氧出口,短槽的另一端分别连通一个条形通槽,条形通槽分别位于氧进口、氧出口的密封槽以内。进一步地,所述阳极板的反面氢气进口区、氢气出口区,均设有多条横向间隔的短槽,短槽的一端分别连通氢进口、氢出口,短槽的另一端分别连通一个条形通槽,条形通槽分别位于氢进口、氢出口的密封槽以内。进一步地,所述阴极板的正面,靠近氧进口、氧出口的条形通槽,位于反应区和分散区的密封槽以内。所述阳极板的正面,靠近氢进口、氢出口的条形通槽,位于反应区和分散区的密封槽以内。进一步地,所述反应区的流场,为平行流场或蛇形流场或螺旋流场或网格流场或交指流场中的任一种。所述冷却区的沟道,为平行沟道或波浪沟道中的任一种。所述凸块为纵向鼓形或椭圆形中的任一种,所述出口、进口均为矩形,所述阴极板、阳极板的外形,呈矩形。综上所述,采用本技术的技术方案具有以下有益效果:解决了现有的燃料电池的双极板,有的在双极板之间,增加了一块冷却板,不仅增加了材料成本,且不方便装配,有的在双极板的正面,直接设计反应区域,使得从侧边进出料口进来的气体,在反应区中分布不均匀,导致转换效率低,双极板的冷却效果还有待于提升的问题。本方案具有以下优点:(1)阴极板的反面冷却区与阳极板的反面冷却区,组合为一个完整冷却区,不用再设置单独的冷却板,节省了材料成本,装配也方便,完整冷却区中的沟道,通过分散区中的凸块分流作用,水能均匀地分配至沟道中,使整个完整冷却区的冷却效率非常高。(2)阴极板、阳极板的正面,分别设置了反应区、分散区,能使来自进口的氧气、氢气,分别经过分散区后,均匀地分配至各自的反应区,进行化学反应,转换成电能的效率非常高。(3)阳极板的反面冷却区,如果采用波浪沟道,可使沟道里的水,吸收热量的面积增大,冷却效率进一步提高。(4)平行流场具有气体(指氧气、氢气)流动阻力较小、加工简单的优点,蛇形流场或螺旋流场或网格流场,具有排水性强(指化学反应后生成的水)、化学反应更充分的优点,交指流场具有气体能充分流过、排水功能强的优点。总之,本方案的结构设计合理、密封性能好、转换效率高、成本低。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例的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部分实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还能够根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的阴极板正面结构图。图2为本技术的阴极板反面结构图;图3为本技术的阳极板正面结构图;图4为本技术的阳极板反面结构图;图5为本技术实施例2的阳极板反面结构图;图6为本技术实施例2的反应区的结构图;图7为本技术实施例3的反应区的结构图;图8为本技术实施例4的反应区的结构图;图9为本技术实施例5的反应区的结构图。附图标记说明:1-阴极板,2-阳极板,3-反应区,4-分散区,5-进口区,6-出口区,7-密封槽,8-冷却区,9-沟道,10-短槽,11-条形通槽,12-定位缺口,31-平行流场,32-蛇形流场,33-螺旋流场,34-网格流场,35-交指流场,41-凸块,51-进口,52-氢气进口区,53-水进口区,54-氧气进口区,61-出口,62-氢气出口区,63-水出口区,64-氧气出口区,91-波浪沟道,521-氢进口,531-水进口,541-氧进口,621-氢出口,631-水出口,641-氧出口。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池双极板的结构,包括阴极板、阳极板,其特征在于:所述阴极板、阳极板的正面中部,均设有反应区,反应区的两侧分别连接一个分散区,其中一个分散区的另一侧连接进口区,另一个分散区的另一侧连接出口区,反应区和分散区的四周,设有密封槽;所述阴极板的反面中部,设有冷却区,冷却区的一侧连接进口区的反面,冷却区的另一侧连接出口区的反面,冷却区的四周,设有密封槽;所述阳极板的反面中部,设有冷却区,冷却区的两侧分别连接一个分散区,其中一个分散区的另一侧连接进口区的反面,另一个分散区的另一侧连接出口区的反面,冷却区和分散区的四周,设有密封槽;正、反面的阴极板、阳极板的进口区的进口贯通,正、反面的进口的四周分别设有密封槽,正、反面的阴极板、阳极板的出口区的出口贯通,正、反面的出口的四周分别设有密封槽;所述阴极板、阳极板的两端,分别设有定位缺口。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池双极板的结构,包括阴极板、阳极板,其特征在于:所述阴极板、阳极板的正面中部,均设有反应区,反应区的两侧分别连接一个分散区,其中一个分散区的另一侧连接进口区,另一个分散区的另一侧连接出口区,反应区和分散区的四周,设有密封槽;所述阴极板的反面中部,设有冷却区,冷却区的一侧连接进口区的反面,冷却区的另一侧连接出口区的反面,冷却区的四周,设有密封槽;所述阳极板的反面中部,设有冷却区,冷却区的两侧分别连接一个分散区,其中一个分散区的另一侧连接进口区的反面,另一个分散区的另一侧连接出口区的反面,冷却区和分散区的四周,设有密封槽;正、反面的阴极板、阳极板的进口区的进口贯通,正、反面的进口的四周分别设有密封槽,正、反面的阴极板、阳极板的出口区的出口贯通,正、反面的出口的四周分别设有密封槽;所述阴极板、阳极板的两端,分别设有定位缺口。


2.根据权利要求1所述一种燃料电池双极板的结构,其特征在于:所述反应区,设有多条相互间隔的沟道,多条沟道形成流场。


3.根据权利要求2所述一种燃料电池双极板的结构,其特征在于:所述分散区,设有多个相互间隔的凸块。


4.根据权利要求3所述一种燃料电池双极板的结构,其特征在于:所述阴极板的冷却区为平面,所述阳极板的冷却区,设有多条相互间隔的沟道。


5.根据权利要求4所述一种燃料电池双极板的结构,其特征在于:所述出口区分为氢气出口区、水出口区、氧气出口区,水出口区位于氢气出口区和氧气出口区的之间,所述进口区分为氢气进口区、水进口区、氧气进口区,水进口区位于氢气进口区和氧气进口区的之间。


6.根据权利要求5所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋阳阳颜美聪赵金华
申请(专利权)人:惠州市海龙模具塑料制品有限公司
类型:新型
国别省市:广东;44

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