一种波浪形燃料电池单电池及电堆制造技术

本发明专利技术涉及一种波浪形燃料电池单电池及电堆，单电池包括阳极极板(1)、阴极极板(2)以及膜电极组件(3)，所述的阳极极板(1)为波浪形结构，其上并列布置若干阳极流道(101)和阳极脊板(102)，所述的阴极极板(2)采用与阳极极板(1)相互啮合的波浪形结构，其上并列布置若干阴极流道(201)和阴极脊板(202)，所述的膜电极组件(3)安装在阳极极板(1)和阴极极板(2)之间，单电池沿流道宽度方向呈现波浪形结构；多个单电池依次堆叠组成燃料电池电堆。与现有技术相比，本发明专利技术通过波浪形的结构设计显著地提高燃料电池单位体积内的反应面积，进而提高燃料电池的功率密度，而且对现有加工制造技术改变较小，生产可行性高。

【技术实现步骤摘要】
一种波浪形燃料电池单电池及电堆
本专利技术属于燃料电池
，涉及一种具有波浪形结构特点的燃料电池单电池及电堆。
技术介绍
随着化石燃料日渐枯竭，氢能作为一种清洁高效的能源形式越来越受到关注。质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种通过氢气和氧气进行电化学反应而产生电能的装置，除了具有能量转换效率快、环境友好等燃料电池的一般特点之外，还具备可在室温下快速启动、无电解液流失、水易排出、比功率和比能量高等突出优点。传统PEMFC主要由双极板、膜电极组件(MEA)等零部件组成，其中双极板分为阳极极板和阴极极板，可以实现电池中的电流传导，分配反应气体及冷却液，排出反应产物，影响燃料电池的均匀反应和水、气管理；燃料电池通常由一定数量的单电池进行层叠式组装而成，以实现更高的电压和功率输出。随着相关研究的不断深入，质子交换膜燃料电池的体积功率密度和质量功率密度得到了长足的进步，但距离大规模应用还有很大的提升空间。提高PEMFC功率密度方法主要有两类：其一，是燃料电池零部件材料特性的改进；其二，是燃料电池内部结构改进。目前，PEMFC主要采用的传统板框本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波浪形燃料电池单电池，包括阳极极板(1)、阴极极板(2)以及膜电极组件(3)，其特征在于，所述的阳极极板(1)为波浪形结构，其上并列布置若干阳极流道(101)和阳极脊板(102)，所述的阴极极板(2)采用与阳极极板(1)相互啮合的波浪形结构，其上并列布置若干阴极流道(201)和阴极脊板(202)，所述的膜电极组件(3)安装在阳极极板(1)和阴极极板(2)之间，单电池沿流道宽度方向呈现波浪形结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种波浪形燃料电池单电池，包括阳极极板(1)、阴极极板(2)以及膜电极组件(3)，其特征在于，所述的阳极极板(1)为波浪形结构，其上并列布置若干阳极流道(101)和阳极脊板(102)，所述的阴极极板(2)采用与阳极极板(1)相互啮合的波浪形结构，其上并列布置若干阴极流道(201)和阴极脊板(202)，所述的膜电极组件(3)安装在阳极极板(1)和阴极极板(2)之间，单电池沿流道宽度方向呈现波浪形结构。


2.根据权利要求1所述的一种波浪形燃料电池单电池，其特征在于，所述的阳极极板(1)上阳极流道(101)和阳极脊板(102)平行交替分布，阳极流道(101)分别与阳极进气通道(5)和阳极出气通道(6)相连，阳极脊板(102)的背面是阳极冷却流道(103)，阳极冷却流道(103)分别与冷却进液通道(9)和冷却出液通道(10)相连。


3.根据权利要求1所述的一种波浪形燃料电池单电池，其特征在于，所述的阴极极板(2)上阴极流道(201)和阴极脊板(202)平行交替分布，阴极通道(201)分别与阴极进气通道(7)和阴极出气通道(8)相连，阴极脊板(202)的背面是阴极冷却流道(203)，阴极冷却流道(203)分别与冷却进液通道(9)和冷却出液通道(10)相连。


4.根据权利要求2所述的一种波浪形燃料电池单电池，其特征在于，所述的阳极流道(101)底部远离膜电极组件(3)侧为平面封闭结构，阳极流道(101)顶部接触膜电极组件(3)侧为开放式结构，阳极流道左侧板(1011)、阳极流道右侧板(1012)与阳极流道(101)底部的夹角均不小于90°。


5.根据权利要求2所述的一种波浪形燃料电池单电池，其特征在于，相邻阳极流道(101)两侧板高度差...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱殿凯，廖书信，彭林法，易培云，来新民，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31