燃料电池双极板结构及燃料电池电堆制造技术

本发明专利技术提供了一种燃料电池双极板结构及燃料电池电堆，涉及燃料电池技术领域。燃料电池双极板结构包括阳极板和阴极板；阳极板的一侧开设有供空气流动的空气流道，另一侧开设有供冷却液流动的冷却液流道，阳极板沿其长度方向的两侧分别设置有空气进口和空气出口；阴极板的一侧开设有供氢气流动的氢气流道，另一侧开设有供冷却液流动的冷却液流道，阴极板沿其长度方向的两侧分别设置有氢气进口和氢气出口；阳极板和阴极板两者开设冷却液流道的一侧相互连接，且阳极板和阴极板两者上的冷却液流道相互连通，空气进口和氢气进口相对设置，空气出口和氢气出口相对设置。燃料电池电堆包括燃料电池双极板结构。达到了提高有效面积的利用率的技术效果。用率的技术效果。用率的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池双极板结构及燃料电池电堆


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体而言，涉及燃料电池双极板结构及燃料电池电堆。

技术介绍

[0002]现有燃料电池金属双极板普遍采用分配区式结构进行流场均匀性分配，这势必会增大整体板的面积，从而板上活性反应面积的占比不会很高。
[0003]现有燃料电池金属双极板普遍采用分配区式结构进行流场均匀性分配，这势必会增大整体板的面积，有效面积的利用率较低。
[0004]因此，提供一种提高有效面积的利用率的燃料电池双极板结构及燃料电池电堆成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种燃料电池双极板结构及燃料电池电堆，以缓解现有技术中有效面积的利用率较低的技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种燃料电池双极板结构，包括阳极板和阴极板；所述阳极板的一侧开设有供空气流动的空气流道，另一侧开设有供冷却液流动的冷却液流道，所述阳极板沿其长度方向的两侧分别设置有空气进口和空气出口，所述阳极板沿其长度方向的两端分别设置有冷却液进口和冷却液出口；所述阴极板的一侧开设有供氢气流动的氢气流道，另一侧开设有供冷却液流动的冷却液流道，所述阴极板沿其长度方向的两侧分别设置有氢气进口和氢气出口，所述阴极板沿其长度方向的两端分别设置有冷却液进口和冷却液出口；所述阳极板和所述阴极板两者开设冷却液流道的一侧相互连接，且所述阳极板和所述阴极板两者上的冷却液流道相互连通，所述空气进口和所述氢气进口相对设置，所述空气出口和所述氢气出口相对设置。
[0007]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述空气流道包括第一空气水平流道、第一空气竖直流道和第二空气水平流道；所述第一空气水平流道、所述第一空气竖直流道和所述第二空气水平流道三者依次连通，所述第一空气水平流道与所述空气进口连接，所述第二空气水平流道与所述空气出口连接。
[0008]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述第一空气水平流道和所述第二空气水平流道两者均采用第一波浪形流道；与越靠近所述阳极板中间的所述空气进口连接的所述第一波浪形流道的长度越小。
[0009]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述氢气流道包括第一氢气水平流道、第一氢气竖直流道和第二氢气水平流道；
所述第一氢气水平流道、所述第一氢气竖直流道和所述第二氢气水平流道三者依次连通，所述第一氢气水平流道与所述氢气进口连接，所述第二氢气水平流道与所述氢气出口连接。
[0010]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述第一氢气水平流道和所述第二氢气水平流道两者均采用第二波浪形流道；与越靠近所述阴极板中间的所述氢气进口连接的所述第二波浪形流道的长度越小。
[0011]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述第一波浪形流道和所述第二波浪形流道两者均采用V形波浪流道。
[0012]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述第一波浪形流道和所述第二波浪形流道两者均采用W形波浪流道。
[0013]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述第一空气竖直流道和所述第一氢气竖直流道两者均采用直流道。
[0014]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述阳极板和所述阴极板两者开设有所述冷却液流道的一侧均开设有用于分散液体的泄流道，所述冷却液进口和所述冷却液出口两者分别通过所述泄流道与所述冷却液流道连通；所述阳极板上的所述泄流道位于所述空气进口和所述空气出口的背侧；所述阴极板上的所述泄流道位于所述氢气进口和所述氢气出口的背侧。
[0015]第二方面，本专利技术实施例提供了一种燃料电池电堆，包括所述燃料电池双极板结构。
[0016]有益效果：本专利技术提供了一种燃料电池双极板结构，包括阳极板和阴极板；阳极板的一侧开设有供空气流动的空气流道，另一侧开设有供冷却液流动的冷却液流道，阳极板沿其长度方向的两侧分别设置有空气进口和空气出口，阳极板沿其长度方向的两端分别设置有冷却液进口和冷却液出口；阴极板的一侧开设有供氢气流动的氢气流道，另一侧开设有供冷却液流动的冷却液流道，阴极板沿其长度方向的两侧分别设置有氢气进口和氢气出口，阴极板沿其长度方向的两端分别设置有冷却液进口和冷却液出口；阳极板和阴极板两者开设冷却液流道的一侧相互连接，且阳极板和阴极板两者上的冷却液流道相互连通，空气进口和氢气进口相对设置，空气出口和氢气出口相对设置；空气流道与氢气流道两者中心对称，以使两块双极板叠放时空气流道与氢气流道两者能够相互覆盖。
[0017]具体的，阳极板和阴极板两者相互连接形成双极板，双极板的一侧设置有空气流道，另一侧设置有氢气流道，其中间夹有冷却液流道，并且冷却液流道的冷却液进口和冷却液出口设置在双极板的延期长度方向的两端，空气流道的空气进口和空气出口以及氢气流道的氢气进口和氢气出口分别设置在双极板的沿其长度方向的两侧，并且空气进口和氢气进口相对设置，空气出口和氢气出口相对设置，通过这样的设置，无需在双极板上设置分配区域，提高利用率，而且空气流道和氢气流道相互覆盖，在组合成电堆开始工作时，相互覆盖的空气流道和氢气流道中的氢气和氧气能够同膜电极开始反应，无需进行气体分配，从而能够提高生产效率。
[0018]本专利技术提供了一种燃料电池电堆，包括燃料电池双极板结构。燃料电池电堆与现
有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的燃料电池双极板结构的示意图；图2为本专利技术实施例提供的燃料电池双极板结构中阳极板的开设空气流道的一侧的示意图；图3为本专利技术实施例提供的燃料电池双极板结构中阴极板的开设氢气流道的一侧的示意图；图4为本专利技术实施例提供的燃料电池双极板结构中阳极板的开设冷却液流道的一侧的示意图；图5为图1中A处的从空气出口向氢气进口方向的端面的示意图；图6为图1中B处的从冷却液进口向冷却液出口方向的端面的示意图。
[0021]图标：100
‑
阳极板；110
‑
空气流道；200
‑
阴极板；210
‑
氢气流道；310
‑
冷却液进口；320
‑
冷却液出口；330
‑
泄流道；340
‑
冷却液流道；410
‑
空气进口；420
‑
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池双极板结构，其特征在于，包括：阳极板（100）和阴极板（200）；所述阳极板（100）的一侧开设有供空气流动的空气流道（110），另一侧开设有供冷却液流动的冷却液流道（340），所述阳极板（100）沿其长度方向的两侧分别设置有空气进口（410）和空气出口（420），所述阳极板（100）沿其长度方向的两端分别设置有冷却液进口（310）和冷却液出口（320）；所述阴极板（200）的一侧开设有供氢气流动的氢气流道（210），另一侧开设有供冷却液流动的冷却液流道（340），所述阴极板（200）沿其长度方向的两侧分别设置有氢气进口（510）和氢气出口（520），所述阴极板（200）沿其长度方向的两端分别设置有冷却液进口（310）和冷却液出口（320）；所述阳极板（100）和所述阴极板（200）两者开设冷却液流道（340）的一侧相互连接，且所述阳极板（100）和所述阴极板（200）两者上的冷却液流道（340）相互连通，所述空气进口（410）和所述氢气进口（510）相对设置，所述空气出口（420）和所述氢气出口（520）相对设置；所述空气流道（110）与所述氢气流道（210）两者中心对称，以使两块双极板叠放时所述空气流道（110）与所述氢气流道（210）两者能够相互覆盖。2.根据权利要求1所述的燃料电池双极板结构，其特征在于，所述空气流道（110）包括第一空气水平流道（430）、第一空气竖直流道（440）和第二空气水平流道（450）；所述第一空气水平流道（430）、所述第一空气竖直流道（440）和所述第二空气水平流道（450）三者依次连通，所述第一空气水平流道（430）与所述空气进口（410）连接，所述第二空气水平流道（450）与所述空气出口（420）连接。3.根据权利要求2所述的燃料电池双极板结构，其特征在于，所述第一空气水平流道（430）和所述第二空气水平流道（450）两者均采用第一波浪形流道；与越靠近所述阳极板（100）中间的所述空气进口（410）连接的所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭海军，谢铭丰，葛升，
申请(专利权)人：苏州中车氢能动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：