一种复合材料双极板内增湿燃料电池制造技术

本发明专利技术公开了一种复合材料双极板内增湿燃料电池，根据燃料电池工作需要的增湿、排水特性要求，输送氢气的阳极板采用致密石墨板或金属板，并加工出沟槽，且阳极板在一定压力下达到不透水、不透气，输送空气的阴极板采用多孔石墨板或激光打孔的金属板，并加工出沟槽，且多孔结构的阴极板可以通过其两侧的空气和水压力、流速的控制下，实现循环水的双向渗透功能，既可以使循环水透过多孔阴极板渗透到空气侧，侵湿膜电极，又可以将生成的液态水通过压力和毛细作用，从膜电极的扩散层、多孔阴极板的微孔渗透到循环水侧，随循环水排出，起到对膜电极含水量的双向调节，不仅提高电池的稳定性、安全性和使用寿命，又简化燃料电池发动机辅助系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种内增湿燃料电池，特别涉及一种复合材料双极板内增湿燃料电池的增湿与排水原理及方法。

技术介绍

1、目前，公知的质子膜燃料电池结构及工作过程：燃料电池是由若干个燃料电池单元叠加组成，每个电池单元是由膜电极和双极板组成，其中的膜电极是由质子交换膜与催化层及多孔气体扩散层共同组成，膜电极两侧是由石墨板或金属板加工有气体通道的双极板压合在一起，双极板的作用是使燃料气体——氢气和空气(或氧气)能输送并均匀分配于膜电极的两侧，工作时，以氢气为燃料气，空气(或氧气)为氧化剂，在膜电极的催化剂作用下进行化学反应，生成水、热及电能。燃料电池在反应过程中，质子交换膜只有在湿润的情况下才有传导氢质子能力，形成电流，并在阴极侧反应生成水，在膜电极两侧水浓度梯度差下，水会经过阴极侧迁移到阳极侧，如果过度干燥条件下，没有水分子的参与，质子交换膜传导质子的效率急剧降低，电流回路的欧姆压降增加，电池输出功率降低，与此相反，如果膜电极表面、扩散层及双极板内含水量过多，会阻塞反应气的通道，三相反应界面减少，电化学反应受阻，进而使电池性能急剧衰减。因此，保证燃料电池稳定工作必须本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合材料双极板内增湿燃料电池，包括输送氢气的阳极板采用致密石墨板或金属板，输送空气的阴极板采用多孔石墨板或激光打孔的金属板构成的燃料电池，其特征在于：电池阳极板采用致密石墨板或金属板，电池阴极板采用多孔石墨板或用激光加工出微孔的金属板，可通过对阴极板两侧的空气、循环水的压力、流速的调节作用下，实现双向透水功能。

2.根据权利要求1所述的输送氢气的阳极板采用致密石墨板或金属板上加工出沟槽，且阳极板在一定压力下，可以达到不透水、不透气。

3.根据权利要求1所述的电池阴极板采用多孔石墨板或用激光加工出微孔的金属板，其中金属板的微孔采用激光打出，其微孔的形状可以是...

【技术特征摘要】

1.一种复合材料双极板内增湿燃料电池，包括输送氢气的阳极板采用致密石墨板或金属板，输送空气的阴极板采用多孔石墨板或激光打孔的金属板构成的燃料电池，其特征在于：电池阳极板采用致密石墨板或金属板，电池阴极板采用多孔石墨板或用激光加工出微孔的金属板，可通过对阴极板两侧的空气、循环水的压力、流速的调节作用下，实现双向透水功能。

2.根据权利要求1所述的输送氢气的阳极板采用致密石墨板或金属板上加工出沟槽，且阳极板在一定压力下，可以达到不透水、不透气。

3.根据权利要求1所述的电池阴极板采用多孔石墨板或用激光加工出微孔的金属板，其中金属板的微孔采用激光打出，其微孔的形状可以是圆形、椭圆形...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟国，
申请(专利权)人：深圳市千懿氢能有限责任公司，
类型：发明
国别省市：