本发明专利技术涉及一种双极板、电解小室、燃料电池和电解水制氢装置，其中，双极板包括：基板；阳极侧流道，其包括相互连接的阳极主流道和阳极反应区流道，阳极主流道贯穿基板，阳极反应区流道形成在基板的第一侧；阴极侧流道，其包括相互连接的阴极主流道和阴极反应区流道，阴极主流道贯穿基板，阴极反应区流道形成在基板的第二侧。本发明专利技术实施例的双极板能够克服现有技术中的双极板制造工艺较为复杂，数量较多，生产成本较高，且单侧需要承受较大的流体压力的缺陷，其制造流程较为简单，表达流道特征的板的使用数量较少，生产成本较低，且具有更好的承压能力。的承压能力。的承压能力。
【技术实现步骤摘要】
双极板、电解小室、燃料电池和电解水制氢装置
[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体涉及一种双极板、电解小室、燃料电池和电解水制氢装置。
技术介绍
[0002]双极板又称双极板，是燃料电池和电解水制氢装置的重要部件之一。双极板能够分隔燃料与氧化剂，阻止气体透过，并收集、传导电流，电导率高，通过在双极板上设计与加工的流道，可将气体均匀分配到电极的反应层进行电极反应，并能排出热量，保持电池温场均匀。
[0003]然而，目前的双极板在制造过程中需要分别制作出具有阳极侧流道的阳极板和具有阴极侧流道的阴极板，在制造电解小室时，需要将正极板、阳极扩散层、膜电极、阴极扩散层和负极板层叠设置，每一个电极小室制作完成后，需要在电极小室的双极板外对扣一个双极板，周而复始。这就导致了双极板的制造工艺较为复杂，数量较多，生产成本较高，且双极板的单侧需要承受较大的流体压力。
技术实现思路
[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中燃料电池和电解水制氢装置使用的双极板数量较多，且单侧需要承受较大的流体压力，双极板制造工艺较为复杂的缺陷，从而提供一种双极板、电解小室、燃料电池和电解水制氢装置，其制造流程较为简单，表达流道特征的板的使用数量较少，生产成本较低，且双极板具有更好的承压能力。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术第一方面提供了一种双极板，包括：基板；阳极侧流道，其包括相互连接的阳极主流道和阳极反应区流道，阳极主流道贯穿基板，阳极反应区流道形成在基板的第一侧；
[0006]阴极侧流道，其包括相互连接的阴极主流道和阴极反应区流道，阴极主流道贯穿基板，阴极反应区流道形成在基板的第二侧。
[0007]进一步地，阳极侧流道还包括形成在基板的第一侧，并适于连通阳极主流道和阳极反应区流道的阳极导流结构；和/或，
[0008]阴极侧流道还包括形成在基板的第二侧，并适于连通阴极主流道和阴极反应区流道的阴极导流结构。
[0009]进一步地，阳极反应区通道为多条且相互平行设置，阳极导流结构包括阳极均流通道和多条阳极导流通道，每条阳极导流通道适于将一条阳极反应区通道与阳极主流道相连通，阳极均流通道适于连通多条阳极导流通道；和/或，
[0010]阴极反应区流道为多条且相互平行设置，阴极导流结构包括阴极均流通道和多条阴极导流通道，每条阴极导流通道适于将一条阴极反应区流道与阴极主流道相连通，阴极均流通道适于连通多条阴极导流通道。
[0011]进一步地，阳极导流结构通过冲压工艺形成在基板的第一侧；或，
[0012]阳极导流结构通过注塑工艺形成在双极板的第一侧；或，
[0013]双极板还包括盖设在基板的第一侧的过桥，阳极导流结构形成在基板与过桥表面之间。
[0014]进一步地，阴极导流结构通过冲压工艺形成在基板的第二侧；或，
[0015]阴极导流结构通过注塑工艺形成在基板的第二侧；或，
[0016]双极板还包括盖设在基板的第二侧的过桥，阴极导流结构形成在基板与过桥之间。
[0017]进一步地，阳极主流道和阴极主流道均为两组，双极板的两端分别设置有一组阳极主流道和一组阴极主流道，且阳极主流道和阴极主流道交错设置，阳极反应区流道设置在两组阳极主流道之间，阴极反应区流道设置在两组阴极主流道之间。
[0018]进一步地，阳极反应区流道和阴极反应区流道位于基板的两侧的相同位置，且由冲压工艺形成。
[0019]进一步地，基板包括金属板和包裹在金属板外侧的注塑边框，阳极反应区流道、阳极导流结构、阴极反应区流道和阴极导流结构形成在金属板上，阳极主流道和阴极主流道形成在注塑边框上，注塑边框上还形成有适于暴露阳极反应区流道的第一豁口和适于暴露阴极反应区流道的第二豁口；或，
[0020]双极板还包括金属板和包裹在金属板外侧的注塑边框，阳极反应区流道、阳极导流结构、阴极反应区流道、阴极导流结构、阳极主流道和阴极主流道形成在金属板上，注塑边框上形成有适于暴露阳极反应区流道的第一豁口、适于暴露阴极反应区流道的第二豁口、适于暴露阳极主流道的第三豁口和适于暴露阴极主流道的第四豁口。
[0021]适于暴露注塑边框上形成有环绕第一豁口设置的第一密封结构、环绕第二豁口设置的第二密封结构、环绕第三豁口设置的第三密封结构、环绕第四豁口设置的第四密封结构。
[0022]本专利技术第二方面涉及了一种电解小室，包括：
[0023]第一双极板和第二双极板，第一双极板和第二双极板均为本专利技术第一方面所提供的双极板，第一双极板的第一侧朝向第二双极板的第二侧设置；
[0024]阳极扩散层、膜电极和阴极扩散层，其依次夹设在第一双极板和第二双极板之间。
[0025]本专利技术第三方面涉及了一种燃料电池，包括本专利技术第一方面所提供的双极板。
[0026]本专利技术第四方面涉及了一种电解水制氢装置，包括本专利技术第一方面所涉及的双极板。
[0027]本专利技术具有以下优点：
[0028]1、本专利技术实施例的双极板主要在基板的两侧分别形成了阳极侧流道和阴极侧流道，使双极板的一侧能够用于对阳极气体进行导流，另一侧能够用于对阴极气体进行导流，且能够对阳极气体和阴极气体进行可靠地分隔，因此，当使用本专利技术实施例的双极板制造电解水制氢装置或燃料电池时，每个电解小室的阳极板能够作为前一个电解小室的阴极板，每个电解小室的阴极板能够作为下一个电解小室的阳极板，在电解小室的数量不变的前提下，使用本专利技术实施例的双极板能够大大减少装置内的双极板的数量，从而降低了装置的成本。
[0029]又由于每两个电解小室之间只需设置一个双极板，这就省略了将两个双极板对扣
的步骤，由此简化了制造工艺，另外，申请人发现，本专利技术实施例的双极板在使用过程中，双极板的两侧分别受到阴极气体和阳极气体的压力，阴极气体和阳极气体的压力能够相互抵消，这使得双极板仅需承担两侧气体的压力差，由此大大降低了双极板所承受的压力，有效地提升了双极板的承压能力。
[0030]另外，本专利技术实施例的双极板既能够作为阳极板，也能够作为阴极板，这就使得生产厂商能够用一组模具同时制造成阴极板和阳极板，由此降低了模具的成本，并有助于缩短制造双极板的模具的设计周期。
[0031]同时，综上所述，本专利技术实施例的双极板能够克服现有技术中的双极板制造工艺较为复杂，数量较多，生产成本较高，且单侧需要承受较大的流体压力的缺陷，其制造流程较为简单，表达流道特征的板的使用数量较少，生产成本较低，且具有更好的承压能力。
[0032]2、本专利技术第二方面的电极小室包括或使用了本专利技术第一方面的双极板，因此具有了本专利技术第一方面的双极板的有益效果，即其制造流程较为简单，表达流道特征的板的使用数量较少，生产成本较低，且具有更好的承压能力。
[0033]3、本专利技术第三方面的燃料电池包括或使用了本专利技术第一方面的双极板，因此具有了本专利技术第一方面的双极板的有益效果，即其制造流程较为简单，生产成本较低，在电解小室的数量不变的前提本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双极板，其特征在于，包括：基板；阳极侧流道，其包括相互连接的阳极主流道(11)和阳极反应区流道(12)，所述阳极主流道(11)贯穿所述基板，所述阳极反应区流道(12)形成在所述基板的第一侧；阴极侧流道，其包括相互连接的阴极主流道(21)和阴极反应区流道(22)，所述阴极主流道(21)贯穿所述基板，所述阴极反应区流道(22)形成在所述基板的第二侧。2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述阳极侧流道还包括形成在所述基板的第一侧，并适于连通所述阳极主流道(11)和阳极反应区流道(12)的阳极导流结构(14)；和/或，所述阴极侧流道还包括形成在所述基板的第二侧，并适于连通所述阴极主流道(21)和阴极反应区流道(22)的阴极导流结构(24)。3.根据权利要求2所述的双极板，其特征在于，所述阳极反应区通道为多条且相互平行设置，所述阳极导流结构(14)包括阳极均流通道(141)和多条阳极导流通道(142)，每条阳极导流通道(142)适于将一条所述阳极反应区通道与所述阳极主流道(11)相连通，所述阳极均流通道(141)适于连通多条所述阳极导流通道(142)；和/或，所述阴极反应区流道为多条且相互平行设置，所述阴极导流结构(24)包括阴极均流通道(241)和多条阴极导流通道(242)，每条阴极导流通道(242)适于将一条所述阴极反应区流道与所述阴极主流道(21)相连通，所述阴极均流通道(241)适于连通多条所述阴极导流通道(242)。4.根据权利要求2所述的双极板，其特征在于，所述阳极导流结构(14)通过冲压工艺形成在所述基板的第一侧；或，所述阳极导流结构(14)通过注塑工艺形成在所述双极板(100)的第一侧；或，所述双极板(100)还包括盖设在所述基板的第一侧的过桥，所述阳极导流结构(14)形成在所述基板与所述过桥表面之间。5.根据权利要求2所述的双极板，其特征在于，所述阴极导流结构(24)通过冲压工艺形成在所述基板的第二侧；或，所述阴极导流结构(24)通过注塑工艺形成在所述基板的第二侧；或，所述双极板(100)还包括盖设在所述基板的第二侧的过桥，所述阴极导流结构(24)形成在所述基板与所述过桥之间。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的双极板，其特征在于，所述阳极主流道(11)和阴极主流道(21)均为两组，所述双极板(100)的两端分别设置有一组阳极主流道(11)和一组阴极主流道(21)，且所述阳极主流道(11)和阴极主流道(21)交错设置，所述阳极反应区流道(12)设置在两组...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊华，王昕，沈明忠，白建明，侯朋飞，安天韵，楚迪童，童波，
申请(专利权)人：华电重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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