强度增强型极板、复合双极板以及燃料电池制造技术

本实用新型专利技术涉及一种强度增强型极板、复合双极板以及燃料电池。该强度增强型极板主要通过金属支撑层、第一石墨层以及第二石墨层的配合来增强极板的强度。具体地，金属支撑层具有多个嵌入孔，第一石墨层具有第一主体部和第一嵌入部，第二石墨层具有第二主体部和第二嵌入部。第一主体部位于第一表面，第二主体部位于第二表面。第一嵌入部自第一主体部伸入并嵌入金属支撑层的嵌入孔，第二嵌入部自第二主体部伸入并嵌入金属支撑层的嵌入孔。这样可以通过金属支撑层设置以及和第一嵌入部和第二嵌入部的配合使得极板的内部结构更加稳定，提高极板的强度。板的强度。板的强度。

【技术实现步骤摘要】
强度增强型极板、复合双极板以及燃料电池


[0001]本技术涉及燃料电池
，尤其是涉及一种强度增强型极板、复合双极板以及燃料电池。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种以聚合物作为电解质的能量转换装置，其通过电化学反应将染料中的化学能转换成电能。在实际应用过程中，燃料电池因为具有能量转化效率高、排放无污染以及工作过程噪音低等优点而广泛应用在移动运输领域。
[0003]在燃料电池的结构组成中，极板是重要的组成部分之一，其具有分隔燃料与氧化剂、阻止气体透过以及收集传导电流等作用。随着电池技术的不断进步，电池小型化也成为较为热门的趋势之一。在燃料电池中，极板的体积占比约为60％～70％。因此，极板的小型化是电池小型化的一个较为重要的突破点。然而，在传统的燃料电池中，通常在极板上会使用大量的石墨来保证电池的电性能，但是这样会使得极板的整体强度较差。当需要进行小型化处理时，较为常用的方法是降低极板的厚度。此时容易出现极板强度不够而导致电池电性能降低的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种强度增强型的极板，以及复合双极板和燃料电池。
[0005]为了解决以上技术问题，本技术的技术方案为：
[0006]一种强度增强型极板，包括金属支撑层、第一石墨层以及第二石墨层；所述金属支撑层具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，且所述金属支撑层具有多个嵌入孔；所述第一石墨层具有第一主体部和第一嵌入部，所述第一主体部位于所述第一表面，所述第一嵌入部自所述第一主体部伸出并嵌入所述嵌入孔；所述第二石墨层具有第二主体部和第二嵌入部，所述第二主体部位于所述第二表面，所述第二嵌入部自所述第二主体部伸出并嵌入所述嵌入孔。
[0007]在其中一个实施例中，所述第一主体部的厚度为0.2mm～0.4mm；和/或，
[0008]所述第二主体部的厚度为0.2mm～0.4mm；和/或，
[0009]所述金属支撑层的厚度为0.08mm～0.2mm。
[0010]在其中一个实施例中，所述嵌入孔的孔径为0.08mm～1mm。
[0011]在其中一个实施例中，多个所述嵌入孔构成三维多孔结构；和/或，
[0012]多个所述嵌入孔构成网状结构。
[0013]在其中一个实施例中，所述第一主体部和/或所述第二主体部上设有流道。
[0014]在其中一个实施例中，所述金属支撑层为钛支撑层、不锈钢支撑层或铜支撑层。
[0015]在其中一个实施例中，所述第一石墨层包括多个第一石墨单元、多个第一导电增强单元以及第一包覆主体；多个所述第一石墨单元分散于所述第一包覆主体中，多个所述第一导电增强单元分散于所述第一包覆主体中。
[0016]在其中一个实施例中，所述第二石墨层包括多个第二石墨单元、多个第二导电增强单元以及第二包覆主体；多个所述第二石墨单元分散于所述第二包覆主体中，多个所述第二导电增强单元分散于所述第二包覆主体中。
[0017]一种复合双极板，包括相连接的阳极板和阴极板，所述阳极板和/或所述阴极板为上述任一实施例中所述的强度增强型极板。
[0018]一种燃料电池，包括上述复合双极板。
[0019]上述强度增强型极板主要通过金属支撑层、第一石墨层以及第二石墨层的配合来增强极板的强度。具体地，金属支撑层具有多个嵌入孔，第一石墨层具有第一主体部和第一嵌入部，第二石墨层具有第二主体部和第二嵌入部。第一主体部位于第一表面，第二主体部位于第二表面。第一嵌入部自第一主体部伸入并嵌入金属支撑层的嵌入孔，第二嵌入部自第二主体部伸入并嵌入金属支撑层的嵌入孔。这样可以通过金属支撑层设置以及和第一嵌入部和第二嵌入部的配合使得极板的内部结构更加稳定，提高极板的强度。另外，金属支撑层的设置可以提高极板的导电性能，使得极板在使用过程中能够保持良好的电性能。同时，由于上述极板的强度得到了有效的增强，这样可以为极板的减薄设计奠定良好的基础，使得极板在较薄的情况下仍然能够保持所需的强度和电性能，进而也可以为燃料电池的小型化设计奠定良好的基础。
附图说明
[0020]图1为本技术一实施例中强度增强型极板的结构示意图；
[0021]图2为本技术一实施例中强度增强型极板的分解示意图；
[0022]图3为本技术一实施例中强度增强型极板的分解示意图；
[0023]图4为本技术一实施例中强度增强型极板的分解示意图；
[0024]图5为本技术一实施例中强度增强型极板加工过程中使用的模具的结构示意图。
[0025]图中标记说明：
[0026]100、强度增强型极板；101、金属支撑层；102、第一石墨层；1021、第一主体部；1022、第一嵌入部；103、第二石墨层；1031、第二主体部；1032、第二嵌入部；201、第一石墨单元；202、第一导电增强单元；203、第一包覆主体；301、第二石墨单元；302、第二导电增强单元；303、第二包覆主体；400、模具；401、上模；402、中模；403、下模。
具体实施方式
[0027]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0028]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的
方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0029]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0030]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0031]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强度增强型极板，其特征在于，包括金属支撑层、第一石墨层以及第二石墨层；所述金属支撑层具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，且所述金属支撑层具有多个嵌入孔；所述第一石墨层具有第一主体部和第一嵌入部，所述第一主体部位于所述第一表面，所述第一嵌入部自所述第一主体部伸出并嵌入所述嵌入孔；所述第二石墨层具有第二主体部和第二嵌入部，所述第二主体部位于所述第二表面，所述第二嵌入部自所述第二主体部伸出并嵌入所述嵌入孔。2.如权利要求1所述的强度增强型极板，其特征在于，所述第一主体部的厚度为0.2mm～0.4mm；和/或，所述第二主体部的厚度为0.2mm～0.4mm；和/或，所述金属支撑层的厚度为0.08mm～0.2mm。3.如权利要求1所述的强度增强型极板，其特征在于，所述嵌入孔的孔径为0.08mm～1mm。4.如权利要求1所述的强度增强型极板，其特征在于，多个所述嵌入孔构成三维多孔结构；和/或，多个所述嵌入孔构成网状结构。5.如权利要求1所述的强...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜雷雷，赵阳，赵冠雷，熊兴，汤波，
申请(专利权)人：冠驰新能科技南京有限公司，
类型：新型
国别省市：