用于燃料电池的双极板制造技术

本发明专利技术公开了一种用于燃料电池的双极板。所述双极板包括：底板(1)，其呈平面状；多个脊(2)，其从底板(1)向上延伸，并且均具有与底板(1)平行的上表面，其中，任意两个相邻的脊(2)与底板(1)之间形成导流通道；以及泡沫(3)，其用于填充每个导流通道，其中，燃料电池中的气体和/或液体能够在每个导流通道中的泡沫(3)中流动。根据本发明专利技术的用于燃料电池的双极板，能够通过在脊与底板形成的导流通道中填充泡沫，而使得燃料电池中的气体和/或液体能够通过填充的泡沫的多孔结构中的任意相邻的孔所形成的通道而流动，从而使得气体和/或液体在导流通道中的分布更加均匀，不易发生堵塞和/或外溢的情况，从而能够提高燃料电池的工作稳定性和效率。定性和效率。定性和效率。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池的双极板


[0001]本专利技术涉及燃料电池领域，特别地，涉及一种用于燃料电池的双极板。

技术介绍

[0002]在燃料电池中，通常使用流道型的双极板或者金属泡沫型的双极板来输送燃料电池中的气体或液体、例如燃料、空气或作为燃料电池的产物的水等。
[0003]通常的流道型双极板包括很多细长的流道来输送气体或液体，然而，在这种流道型的双极板的流道中经常会出现气体或液体分布不均匀的现象。尤其在燃料电池在较大的电流下工作时，液体、例如作为燃料电池的产物的水很容易在一些流道中堵塞或外溢，从而导致燃料电池的工作电压突降，使得燃料电池的性能劣化、工作效率降低。此外，这种流道型的双极板由于仅流道侧壁的顶部表面用于接触导电，因此这种双极板的接触电阻较大。
[0004]通常的金属泡沫型的双极板通过金属泡沫的孔隙来输送燃料电池中的气体或液体。然而，在金属泡沫型的双极板中也很容易出现气体或液体分布不均匀的情况，通常气体或液体容易集中在金属泡沫型的双极板的中部部分，从而导致燃料电池的中部区域严重劣化。为了改善这种分布不均匀性，泡沫只能做成细长型的，但由此又带来气体进出口距离过长，压降过大，以及单片电池的有效反应面积下降等问题。
[0005]因此，现有的用于燃料电池的双极板不能满足使得燃料电池稳定且高效地工作的需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于燃料电池的双极板。
[0007]根据本专利技术，提供了一种用于燃料电池的双极板，所述双极板包括：底板，其呈平面状；多个脊，其从底板向上延伸，并且均具有与底板平行的上表面，其中，任意两个相邻的脊与底板之间形成导流通道；以及泡沫，其用于填充每个导流通道，其中，燃料电池中的气体和/或液体能够在每个导流通道中的泡沫中流动。
[0008]可选地，泡沫填充满每个导流通道，并且泡沫的填充高度高于所述多个脊的上表面或与所述多个脊的上表面齐平。
[0009]可选地，在泡沫的填充高度高于所述多个脊的上表面的情况下，高于所述多个脊的上表面的泡沫覆盖所述多个脊的上表面而相互连接，其中，泡沫的填充高度比所述多个脊的高度高所述多个脊的高度的5％至20％。
[0010]可选地，所述多个脊由导电材料和/或非导电材料制成。
[0011]可选地，所述泡沫为导电泡沫。
[0012]可选地，所述泡沫为碳泡沫或金属泡沫。
[0013]可选地，导流通道的宽度大于或等于1厘米，每个导流通道的宽度是相应的脊的宽度的8倍以上。
[0014]可选地，导流通道的与底板平行的截面呈直线形、波浪形或螺旋形。
[0015]可选地，底板由导电材料制成。
[0016]可选地，所述双极板为用于质子交换膜燃料电池的双极板。
[0017]根据本专利技术的用于燃料电池的双极板，能够通过在脊与底板形成的导流通道中填充泡沫，而使得燃料电池中的气体和/或液体能够通过填充的泡沫的多孔结构中的任意相邻的孔所形成的通道而流动，从而使得气体和/或液体在导流通道中的分布更加均匀，不易发生堵塞和/或外溢的情况，从而能够提高燃料电池的工作稳定性和效率。
附图说明
[0018]通过以下结合附图所作的详细描述，将更全面地理解本专利技术的前述和其他方面，附图包括：
[0019]图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于燃料电池的双极板的剖视图。
[0020]图2示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的用于燃料电池的双极板的剖视图。
[0021]图3示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的图2的用于燃料电池的双极板的俯视图。
具体实施方式
[0022]下面，将参照附图更为详细地描述本专利技术的一些示例性实施例，以便更好地理解本专利技术的基本思想和优点。
[0023]图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于燃料电池的双极板的剖视图。
[0024]作为示例，根据本专利技术的双极板可以是用于质子交换膜燃料电池的双极板。
[0025]如图1所示，根据本专利技术的用于燃料电池的双极板包括底板1、多个脊2和泡沫3。
[0026]底板1呈平面状。在图1所示的剖视图中，最下方的水平实线为底板1。例如，底板1可垂直于纸面延伸而呈平面状。例如，底板1可具有矩形形状或其他形状。
[0027]此外，作为示例，底板1由导电材料制成。例如，底板可由石墨、石墨纤维复合物、金属(例如，铝)或金属合金(例如，铁合金、镍合金)等制成。
[0028]多个脊2从底板1向上延伸、例如垂直于底板1向上延伸，并且均具有与底板1平行的上表面，其中，任意两个相邻的脊2与底板1之间形成导流通道。
[0029]图1示出了脊2垂直于底板1向上延伸的示例，图1中与底板1垂直的实线为脊2。图1中示出的双极板具有5个脊2。每个脊2均可以垂直于底板1在垂直于纸面的方向上延伸，并具有与底板1相同的延伸长度。任意两个相邻的脊2与该两个相邻的脊2之间的底板部分可形成一个导流通道，图1中示出5个脊2与相应的底板部分形成了4个导流通道。
[0030]优选地，如图1所示，各个脊2可具有相同的高度和相同的宽度，并且形成的各个导流通道可具有相同的宽度。作为示例，导流通道的宽度可大于或等于1厘米。此外，例如，每个脊2的高度可在0.2毫米至0.5毫米的范围内，每个脊2的宽度可为1毫米或更小。
[0031]此外，作为示例，脊2与底板1形成的各个导流通道的与底板平行的截面可呈直线形、波浪形或螺旋形。
[0032]然而，应该理解，以上仅是脊和导流通道的示例，根据实际需要，各个脊的高度和宽度可分别相同或不同，并且形成的各个导流通道的宽度可分别相同或不同。此外，根据实
际需要，脊的高度和宽度可与以上示例的脊的高度和宽度相同或不同，导流通道的宽度和与底板平行的截面的形状也可与以上示例的导流通道的宽度和形状相同或不同，并且脊的个数和形成的导流通道的个数也可以与图1所示的个数相同或不同。
[0033]泡沫3用于填充每个导流通道。燃料电池中的气体和/或液体能够在每个导流通道中的泡沫3中流动。在图1中，底板1之上、脊2之间的多孔结构为泡沫3。
[0034]这里，能够在导流通道中的泡沫3中流动的气体和/或液体可以是燃料电池的燃料(例如，氢气、氧气等)、空气和/或水(燃料电池的产物)等。
[0035]根据本专利技术的双极板，通过使气体和/或液体在导流通道中的泡沫中流动，可使得气体和/或液体能够通过泡沫的多孔结构中的任意相邻的孔所形成的通道而流动，从而能够使得气体和/或液体在导流通道中的分布更加均匀。此外，通过将泡沫3填充到每个导流通道中，可使得导流通道中的泡沫3的长宽比远远大于现有的金属泡沫型的双极板的长宽比，从而能够进一步增大气体和/或液体在导流通道中的泡沫3中分布的均匀性。
[0036]由于在根据本专利技术的双极板的导流通道中设置有具有较高长宽比的泡沫，而使得在导流通道中流动的气体和/或液体能够分布的更加均匀，因此，可将根据本专利技术的双极板的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池的双极板，所述双极板包括：底板(1)，其呈平面状；多个脊(2)，其从底板(1)向上延伸，并且均具有与底板(1)平行的上表面，其中，任意两个相邻的脊(2)与底板(1)之间形成导流通道；以及泡沫(3)，其用于填充每个导流通道，其中，燃料电池中的气体和/或液体能够在每个导流通道中的泡沫(3)中流动。2.根据权利要求1所述的双极板，其中，泡沫(3)填充满每个导流通道，并且泡沫(3)的填充高度高于所述多个脊(2)的上表面或与所述多个脊(2)的上表面齐平。3.根据权利要求2所述的双极板，其中，在泡沫(3)的填充高度高于所述多个脊(2)的上表面的情况下，高于所述多个脊(2)的上表面的泡沫(3)覆盖所述多个脊(2)的上表面而相互连接，其中，泡沫(3)的填充高度比所述多个脊(2)的高度高所述多个脊(2)的高度的5％至20％。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈必成，张旭，谢旭，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：