本申请涉及一种氢气极板、单电池、电堆以及燃料电池。氢气极板中，通过金属扩散板、泡沫金属层以及金属流道板的层叠设置，并使泡沫金属层位于金属扩散板和金属流道板之间，金属扩散层、泡沫金属层以及金属流道板都是金属材质，具有良好的导电性能。泡沫金属层具有多孔结构，可以作为氢气流路，这样可以在保持氢气正常流通的基础上，提高氢气极板的导电性能，进而改善氢空燃料电池的电学性能。进而改善氢空燃料电池的电学性能。进而改善氢空燃料电池的电学性能。
【技术实现步骤摘要】
氢气极板、单电池、电堆以及燃料电池
[0001]本申请涉及燃料电池
，尤其是涉及一种氢气极板、单电池、电堆以及燃料电池。
技术介绍
[0002]氢空燃料电池是一种以氢气作还原剂，氧气作氧化剂，通过氧化还原反应将化学能转变为电能的装置，其具有能量转化率高、清洁环保、噪音低等优点。目前，氢空燃料电池在汽车、电站、便携式移动电源、应急电源以及家庭电源等领域得到了广泛的应用。
[0003]在氢空燃料电池的结构中，氢气极板是重要组成部分之一，其对电池的性能具有较大的影响。因此，改善氢气极板的结构组成，对氢空燃料电池的电学性能提升具有重要意义。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要提供一种改善氢空燃料电池电学性能的氢气极板，以及包括所述氢气极板的单电池、电堆和燃料电池。
[0005]为了解决以上技术问题，本申请的技术方案为：
[0006]一种氢气极板，包括层叠设置的金属扩散板、泡沫金属层以及金属流道板；所述泡沫金属层位于所述金属扩散板和所述金属流道板之间。
[0007]在其中一些实施例中，所述金属流道板上设有容纳槽，所述容纳槽的槽口朝向所述金属扩散板，所述泡沫金属层位于所述容纳槽内。
[0008]在其中一些实施例中，所述泡沫金属层的孔隙率为60％～90％。
[0009]在其中一些实施例中，所述泡沫金属层的厚度为0.2mm～0.5mm。
[0010]在其中一些实施例中，所述泡沫金属层为泡沫不锈钢层、泡沫钛层或者泡沫钛合金层。
[0011]在其中一些实施例中，所述金属扩散板的厚度为0.05mm～0.2mm。
[0012]在其中一些实施例中，所述金属扩散板为不锈钢扩散板、钛扩散板或者钛合金扩散板。
[0013]在其中一些实施例中，所述金属流道板的厚度为0.1mm～0.3mm。
[0014]在其中一些实施例中，所述金属流道板为不锈钢流道板、钛流道板或者钛合金流道板。
[0015]在其中一些实施例中，所述氢气极板还包括耐腐蚀层，所述耐腐蚀层位于所述金属扩散板的远离所述金属流道板的表面。
[0016]一种单电池，包括膜电极、气体流路件以及上述任一实施例中所述的氢气极板，所述膜电极连接于所述氢气极板，所述气体流路件位于所述金属流道板的远离所述金属扩散板的表面。
[0017]在其中一些实施例中，所述气体流路件为泡沫金属气体流路件。
[0018]在其中一些实施例中，所述泡沫金属气体流路件的孔隙率为60％～90％。
[0019]在其中一些实施例中，所述泡沫金属气体流路件为泡沫不锈钢气体流路件、泡沫钛气体流路件或者泡沫钛合金气体流路件。
[0020]在其中一些实施例中，所述流路件具有弯折结构。
[0021]一种电堆，包括多个上述任一实施例中所述的单电池，多个所述单电池层叠设置，其中，所述氢气极板和所述气体流路件依次交替设置。
[0022]一种燃料电池，包括上述任一实施例中所述的单电池或者上述电堆。
[0023]上述氢气极板中，通过金属扩散板、泡沫金属层以及金属流道板的层叠设置，并使泡沫金属层位于金属扩散板和金属流道板之间，金属扩散层、泡沫金属层以及金属流道板都是金属材质，具有良好的导电性能。泡沫金属层具有多孔结构，可以作为氢气流路，这样可以在利于氢气均匀扩散的基础上，提高氢气极板的导电性能，进而改善氢空燃料电池的电学性能。
[0024]进一步地，上述氢气极板中，金属扩散层、泡沫金属层以及金属流道板都是金属材质。相较于传统的石墨氢气极板而言，上述氢气极板具有更好的机械强度，可以使氢空燃料电池保持更加稳定的结构和性能。
[0025]同时，上述氢气极板中，泡沫金属层的引入有利于氢气极板的轻量化设计，可以在使氢气极板在具有良好电学性能的基础上，兼顾质量轻的特点，有利于改善氢气极板的综合性能。
附图说明
[0026]图1为本申请一实施例中氢气极板的结构示意图。
[0027]图2为图1对应的氢气极板的爆炸图。
[0028]图3为本申请一实施例中单电池的结构示意图。
[0029]图4为图3对应的单电池的爆炸图。
[0030]图5为本申请一实施例中空冷电堆的结构示意图。
[0031]图6为图5对应的空冷电堆的爆炸图。
[0032]图7为本申请一实施例中放电等离子烧结的示意图。
[0033]图中标记说明：
[0034]10、氢气极板；101、金属扩散板；1011、第一固定孔；102、泡沫金属层；103、金属流道板；1031、容纳槽；1032、第二固定孔；20、单电池；201、膜电极；202、气体流路件；30、电堆。
具体实施方式
[0035]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本申请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申请。但是本申请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申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0036]在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。
[0037]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。在本申请的描述中，“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。
[0038]在本申请中，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申请中的具体含义。
[0039]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申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0040]请参阅图1和图2，本申请一实施方式提供了一种氢气极板10。该氢气极板10包括层叠设置的金属扩散板101、泡沫金属层102以及金属本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氢气极板，其特征在于，包括层叠设置的金属扩散板、泡沫金属层以及金属流道板；所述泡沫金属层位于所述金属扩散板和所述金属流道板之间。2.根据权利要求1所述的氢气极板，其特征在于，所述金属流道板上设有容纳槽，所述容纳槽的槽口朝向所述金属扩散板，所述泡沫金属层位于所述容纳槽内。3.根据权利要求1所述的氢气极板，其特征在于，所述泡沫金属层满足以下特征中的至少一个：(1)所述泡沫金属层的孔隙率为60％～90％；(2)所述泡沫金属层的厚度为0.2mm～0.5mm；(3)所述泡沫金属层为泡沫不锈钢层、泡沫钛层或者泡沫钛合金层。4.根据权利要求1～3中任一项所述的氢气极板，其特征在于，所述金属扩散板满足以下特征中的至少一个：(1)所述金属扩散板的厚度为0.05mm～0.2mm；(2)所述金属扩散板为不锈钢扩散板、钛扩散板或者钛合金扩散板。5.根据权利要求1～3中任一项所述的氢气极板，其特征在于，所述金属流道板满足以下特征中的至少一个：(1)所述金属流道板的厚度为0.1mm～0.3mm；(2)所述金属流道板为...
【专利技术属性】
技术研发人员：江川益博，
申请(专利权)人：广州合之源氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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