一种质子交换膜燃料电池用的双极板结构制造技术

技术编号:3257286 阅读:112 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术涉及一种质子交换膜燃料电池用的双极板结构。其特征在于电流场板和密封板条;流场板由三个层面构成。在极板边缘中心到凹凸槽顶端和底端的高度相等,密封橡胶高度合适,以便密封后质子交换膜非活性部分和活性部分能处在同一个平面上。可以根据需要通过模压或冲压制成条状流场、蛇形流场和点状流场中一种。可塑性的柔性石墨和导电的普通金属网(板)通过简单的机械加工而获得加工容易、造价低廉的双极板。(*该技术在2012年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种质子交换膜燃料电池用的双极板结构,更确切地说是可以根据需要通过模压或冲压方法制作成多种形状的流场板结构。属于燃料电池领域。本专利技术提供的一种质子交换膜燃料电池的双极板结构,由两个主要部分组成流场板和密封板条。流场板由三个层面构成,中间为普通导电金属板(网),上下两层为可塑性强的柔性石墨层,可以根据需要通过模压或者冲压制作成多种形状的流场结构,如条状流场、蛇型流场和点状流场等。为了严格保证气密性,防止窜气,在极板边缘非电化学活性部分开有沟槽;同时在加工时使流场板边缘中心到凹凸槽顶端和底端的高度相等,并保证密封橡胶高度合适,以便密封后质子交换膜非活性部分和活性部分处在同一平面上,达到完全可靠密封的目的。本专利技术的一个积极效果是,使用简单的机械加工就可以获得多种形状的流场板,并且加工容易,材料和制造成本都很低。也即用可塑性的柔性石墨和导电的普通金属板(网)通过简单的机械加工而获得加工容易、造价低廉的质子交换膜电池用的双极板。图2是使用模压方式获得的蛇型流道结构双极板结构示意图。其中图2-1是蛇形流道结板;图2-2是双极板结构示意图;图2-3是流道板的三个层面和沟槽剖面图。具体实施方式实施例1将金属薄板1和柔性石墨薄板2通过冲压的方式得到条状流道双极板(参见附附图说明图1,图中只画出了完整双极板结构的一半)。为了严格保证气密性,防止窜气,加工时,在极板边缘非电化学活性部分开有沟槽3,供绝缘橡胶板条密封三合一组件使用。同时在加工时使流场板边缘中心到凹凸槽顶端和底端的高度相等,并保证密封橡胶高度合适,以便密封后质子交换膜非活性部分和活性部分能处在同一个平面上,达到完全可靠密封的目的。本实施例制造的双极板可以作为多单体串/并联质子交换膜电池的双极板,也可以用于一个单体电池中,只不过在后一种结构中,不需要在极板下端加工安装绝缘橡胶板条的沟槽。实施例2将金属薄板1和柔性石墨薄板2通过模压的方式得到蛇型流道双极板(参见附图2)。为了严格保证气密性,防止窜气,加工时,在极板边缘非电化学活性部分开有沟槽3,供绝缘橡胶垫圈密封三合一组件使用。同时在加工时使流场板边缘中心到凹凸槽顶端和底端的高度相等,并保证密封橡胶高度合适,以便密封后质子交换膜非活性部分和活性部分能处在同一个平面上,达到完全可靠密封的目的。本实施例制造的双极板可以用于钮扣式质子交换膜燃料电池作双极板,图中双极板为在单体电池结构使用的情形,也可以在多单体串/并联电池结构中使用。不同之处在于,后一种情况需要在加工时使流场板边缘中心到凹凸槽顶端和底端的高度相等,并保证密封橡胶高度合适,以便密封后质子交换膜非活性部分和活性部分能处在同一个平面上,达到完全可靠密封的目的。权利要求1.一种质子交换膜燃料电池用的双极板结构,其特征在于(1)它由流场板和密封板条组成;(2)流场板由三个层面构成;(3)在极板边缘非电化学活性部分开有沟槽,流场板边缘中心到凹凸槽底端和顶端的高度相等,使密封后非活性部分和活性部分处在同一平面上。2.按权利要求1所述的质子交换膜燃料电池用的双极板结构,其特征在于组成流场板的三个层面是中间为普通导电金属板或金属网,上、下两层为可塑性强的柔性石墨层。3.按权利要求1或2所述的质子交换膜燃料电池用的双极板结构,其特征在于流场板或为条状或为蛇形或为点状流场。专利摘要本技术涉及一种质子交换膜燃料电池用的双极板结构。其特征在于电流场板和密封板条;流场板由三个层面构成。在极板边缘中心到凹凸槽顶端和底端的高度相等,密封橡胶高度合适,以便密封后质子交换膜非活性部分和活性部分能处在同一个平面上。可以根据需要通过模压或冲压制成条状流场、蛇形流场和点状流场中一种。可塑性的柔性石墨和导电的普通金属网(板)通过简单的机械加工而获得加工容易、造价低廉的双极板。文档编号H01M4/86GK2552171SQ0221802公开日2003年5月21日 申请日期2002年6月7日 优先权日2002年6月7日专利技术者夏保佳, 张熙贵, 钦佩, 李志林, 吴铸, 杨军 申请人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质子交换膜燃料电池用的双极板结构,其特征在于:(1)它由流场板和密封板条组成;(2)流场板由三个层面构成;(3)在极板边缘非电化学活性部分开有沟槽,流场板边缘中心到凹凸槽底端和顶端的高度相等,使密封后非活性部分和活性部分处在 同一平面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:夏保佳张熙贵钦佩李志林吴铸杨军
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所
类型:实用新型
国别省市:31[中国|上海]

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