【技术实现步骤摘要】
本技术涉及燃料电池，尤其涉及一种空冷燃料电池电堆及其双极板。
技术介绍
1、燃料电池是一种通过电化学反应，将燃料中的化学能转化成电能的发电装置，由于其不受卡诺循环的限制，被逐步广泛应用至各个领域。燃料电池，尤其是质子交换膜燃料电池(pemfc)，利用阳极板和阴极板分别引导氢气和空气流动，使氢气和空气能够分别在膜电极组件两侧的阳极流场和阴极流场内均匀分布，从而以氢气为燃料，以空气中的氧气为氧化剂，通过电化学反应产生电能，同时伴随热量产生。
2、在燃料电池电堆的堆叠结构中，基本的组成单元有两种划分方式。一种是以单电池为基本单元，若干个所述单电池在所述燃料电池电堆中依次堆叠，其中所述单电池包括阳极板、阴极板和夹设在所述阴极板和所述阳极板之间的膜电极组件，所述燃料电池电堆的冷却流场形成在相邻的两个单电池之间，也就是形成在一个单电池的阳极板和相邻的单电池的阴极板之间；另一种是以双极板和所述膜电极组件为基本单元，所述双极板和所述膜电极组件以交替设置的方式进行堆叠，其中所述双极板包括一个单电池中的阳极板和相邻单电池中的阴极板，所述双极板将所述冷却流场界定在其内部，也就是所述阳极板和所述阴极板相互面向的表面之间。
3、可以理解，在现有的燃料电池电堆中，无论是水(液)冷型燃料电池电堆，还是空(风)冷型燃料电池电堆，其阳极流场、阴极流场和冷却流场均实施为图1所示，其中，在所述燃料电池电堆的堆叠方向上，所述冷却流场位于所述阳极流场和所述阴极流场之间，且所述冷却流场和所述阳极流场分别在所述阳极板的相同板体区域的两侧，所述冷却流场
技术实现思路
1、本技术的主要优势在于提供一种空冷燃料电池电堆，其中所述空冷燃料电池电堆的冷却流场与阳极流场相互错位，且所述空冷燃料电池电堆的所述冷却流场与阴极流场相互错位，使所述冷却流场不再位于所述阳极流场和所述阴极流场之间，从而使得所述空冷燃料电池电堆在其堆叠方向上具有更小的尺寸，也就是整体厚度更薄，能够适用于某些在厚度尺寸方面要求苛刻的应用场景。
2、本技术的另一优势在于提供一种空冷燃料电池电堆的双极板，其中所述双极板的冷却流道被设置在所述双极板的延展部，从而使得所述双极板在所述堆叠方向上具有更小的尺寸，也就是厚度更薄，能够适用于某些在厚度尺寸方面要求苛刻的应用场景。
3、本技术的另一优势在于提供一种空冷燃料电池电堆的双极板，其中述双极板的横向导热性大于纵向导热性，也就是所述双极板在垂直于所述堆叠方向上的导热性大于其在所述堆叠方向上的导热性，从而增强所述双极板的散热效果。
4、本技术的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现。
5、相应地，依本技术，具有上述至少一优势的空冷燃料电池电堆，包括：
6、多个膜电极组件；和
7、多个双极板，其中所述双极板和所述膜电极组件在所述空冷燃料电池电堆的堆叠方向上交替层叠设置，其中所述空冷燃料电池电堆的阳极流场形成在所述双极板的阳极侧和所述膜电极组件之间，且所述空冷燃料电池电堆的阴极流场形成在所述双极板的阴极侧和所述膜电极组件之间，其中所述空冷燃料电池电堆的冷却流场与所述阳极流场相互错位，且所述空冷燃料电池电堆的所述冷却流场与所述阴极流场相互错位。
8、在一个实施例中，所述双极板包括主体部和至少一个延展部，其中所述延展部自所述主体部横向向外延伸，其中所述主体部设有阳极流道、阴极流道和流体通孔，所述延展部设有冷却流道，其中所述阳极流道被设置在所述双极板的所述阳极侧，所述阴极流道被设置在所述双极板的所述阴极侧，所述流体通孔被设置在所述双极板的第一端部和第二端部。
9、根据本技术的另一方面，本技术进一步提供一种空冷燃料电池电堆的双极板，包括：
10、主体部；和
11、至少一个延展部，其中所述延展部自所述主体部横向向外延伸，其中所述主体部设有阳极流道、阴极流道和流体通孔，所述延展部设有冷却流道，其中所述阳极流道被设置在所述双极板的阳极侧，所述阴极流道被设置在所述双极板的阴极侧，所述流体通孔被设置在所述双极板的第一端部和第二端部。
12、在一个实施例中，所述冷却流道被设置在所述双极板的所述阳极侧和/或所述阴极侧。
13、在一个实施例中，所述双极板包括阳极板和阴极板，其中所述阳极板和所述阴极板相互层叠设置，其中所述阳极的第一侧面向所述阴极板的第一侧，其中所述双极板的所述主体部包括阳极板主体部和阴极板主体部，所述双极板的所述延展部包括阳极板延展部和阴极板延展部，其中所述阳极板延展部自所述阳极板主体部横向向外延伸，所述阴极板延展部自所述阴极板主体部横向向外延伸，其中所述阳极板包括所述阳极板主体部和所述阳极板延展部，所述阴极板包括所述阴极板主体部和所述阴极板延展部，其中所述阳极流道设置在所述阳极板的所述阳极板主体部，所述阴极流道设置在所述阴极板的所述阴极板主体部，其中所述阳极流道形成于所述阳极板的第二侧，所述阴极流道形成于所述阴极板的第二侧，所述冷却流道被设置在所述阳极板延展部和/或所述阴极板延展部。
14、在一个实施例中，所述冷却流道的延伸方向为从所述双极板的所述第一端部指向所述双极板的所述第二端部的方向，或者为从所述双极板的所述第二端部指向所述双极板的所述第一端部的方向。
15、在一个实施例中，所述双极板的横向导热性大于纵向导热性。
16、结合下述描述和说明书附图，本技术上述的和其它的优势将得以充分体现。
17、本技术上述的和其它的优势和特点，通过下述对本技术的详细说明和说明书附图得以充分体现。
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1.一种空冷燃料电池电堆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的空冷燃料电池电堆，其特征在于，所述双极板包括主体部和至少一个延展部，其中所述延展部自所述主体部横向向外延伸，其中所述主体部设有阳极流道、阴极流道和流体通孔，所述延展部设有冷却流道，其中所述阳极流道被设置在所述双极板的所述阳极侧，所述阴极流道被设置在所述双极板的所述阴极侧，所述流体通孔被设置在所述双极板的第一端部和第二端部。
3.根据权利要求2所述的空冷燃料电池电堆，其特征在于，所述冷却流道被设置在所述双极板的所述阳极侧和/或所述阴极侧。
4.根据权利要求2所述的空冷燃料电池电堆，其特征在于，所述双极板包括阳极板和阴极板，其中所述阳极板和所述阴极板相互层叠设置，其中所述阳极的第一侧面向所述阴极板的第一侧，其中所述双极板的所述主体部包括阳极板主体部和阴极板主体部，所述双极板的所述延展部包括阳极板延展部和阴极板延展部，其中所述阳极板延展部自所述阳极板主体部横向向外延伸，所述阴极板延展部自所述阴极板主体部横向向外延伸，其中所述阳极板包括所述阳极板主体部和所述阳极板延展部，所述阴极板包
5.根据权利要求2-4中任一所述的空冷燃料电池电堆，其特征在于，所述冷却流道的延伸方向为从所述双极板的所述第一端部指向所述双极板的所述第二端部的方向，或者为从所述双极板的所述第二端部指向所述双极板的所述第一端部的方向。
6.一种空冷燃料电池电堆的双极板，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的空冷燃料电池电堆的双极板，其特征在于，所述冷却流道被设置在所述双极板的所述阳极侧和/或所述阴极侧。
8.根据权利要求6所述的空冷燃料电池电堆的双极板，其特征在于，所述双极板包括阳极板和阴极板，其中所述阳极板和所述阴极板相互层叠设置，其中所述阳极的第一侧面向所述阴极板的第一侧，其中所述双极板的所述主体部包括阳极板主体部和阴极板主体部，所述双极板的所述延展部包括阳极板延展部和阴极板延展部，其中所述阳极板延展部自所述阳极板主体部横向向外延伸，所述阴极板延展部自所述阴极板主体部横向向外延伸，其中所述阳极板包括所述阳极板主体部和所述阳极板延展部，所述阴极板包括所述阴极板主体部和所述阴极板延展部，其中所述阳极流道设置在所述阳极板的所述阳极板主体部，所述阴极流道设置在所述阴极板的所述阴极板主体部，其中所述阳极流道形成于所述阳极板的第二侧，所述阴极流道形成于所述阴极板的第二侧，所述冷却流道被设置在所述阳极板延展部和/或所述阴极板延展部。
9.根据权利要求6-8中任一所述的空冷燃料电池电堆的双极板，其特征在于，所述冷却流道的延伸方向为从所述双极板的所述第一端部指向所述双极板的所述第二端部的方向，或者为从所述双极板的所述第二端部指向所述双极板的所述第一端部的方向。
10.根据权利要求6-8中任一所述的空冷燃料电池电堆的双极板，其特征在于，所述双极板的横向导热性大于纵向导热性。
...【技术特征摘要】
1.一种空冷燃料电池电堆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的空冷燃料电池电堆，其特征在于，所述双极板包括主体部和至少一个延展部，其中所述延展部自所述主体部横向向外延伸，其中所述主体部设有阳极流道、阴极流道和流体通孔，所述延展部设有冷却流道，其中所述阳极流道被设置在所述双极板的所述阳极侧，所述阴极流道被设置在所述双极板的所述阴极侧，所述流体通孔被设置在所述双极板的第一端部和第二端部。
3.根据权利要求2所述的空冷燃料电池电堆，其特征在于，所述冷却流道被设置在所述双极板的所述阳极侧和/或所述阴极侧。
4.根据权利要求2所述的空冷燃料电池电堆，其特征在于，所述双极板包括阳极板和阴极板，其中所述阳极板和所述阴极板相互层叠设置，其中所述阳极的第一侧面向所述阴极板的第一侧，其中所述双极板的所述主体部包括阳极板主体部和阴极板主体部，所述双极板的所述延展部包括阳极板延展部和阴极板延展部，其中所述阳极板延展部自所述阳极板主体部横向向外延伸，所述阴极板延展部自所述阴极板主体部横向向外延伸，其中所述阳极板包括所述阳极板主体部和所述阳极板延展部，所述阴极板包括所述阴极板主体部和所述阴极板延展部，其中所述阳极流道设置在所述阳极板的所述阳极板主体部，所述阴极流道设置在所述阴极板的所述阴极板主体部，其中所述阳极流道形成于所述阳极板的第二侧，所述阴极流道形成于所述阴极板的第二侧，所述冷却流道被设置在所述阳极板延展部和/或所述阴极板延展部。
5.根据权利要求2-4中任一所述的空冷燃料电池电堆，其特征在于，所述冷却流道的延伸方向为从所述双极板的所述第一端部指向所述双...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹晶，李骁，江浩，刘洋，
申请(专利权)人：武汉众宇动力系统科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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