双极板、冷却板及燃料电池堆制造技术

本实用新型专利技术提供了一种双极板、冷却板及燃料电池堆，其中，双极板的一个侧面上具有冷却剂流场，冷却剂流场包括：冷却剂入口通道，具有位于冷却剂流场的上游端的冷却剂入口；冷却剂出口通道，具有位于冷却剂流场的下游端的冷却剂出口；多条间隔分布的流道沟和流道脊，流道沟和流道脊在冷却剂入口通道与冷却剂出口通道之间并行地延伸，其中，在冷却剂入口通道的延伸方向上，多条流道沟中位于中间的流道沟的截面的面积和/或周长最大，并且在朝向两侧的方向上流道沟的截面的面积和/或周长逐渐减小。本实用新型专利技术有效地解决了燃料单节电池中心与边缘位置的存在温差的问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃料电池
，具体而言，涉及一种双极板、冷却板及燃料电池堆。
技术介绍
燃料电池是一种电化学反应装置，可以直接、高效地实现反应物的化学能与电能之间的转化。燃料电池具有能量转化效率高、无污染、可连续供电、可靠性高等优点，广泛应用于航空航天、军事、电动汽车、不间断电源等领域。现有技术的燃料电池中，燃料连续不断的输入阳极(负极)，同时氧化剂连续不断的输入阴极(正极)，在两个电极上发生电化学反应，产生电流。燃料电池的基本物理结构由电解质层及其两边的电极层组成。其中电解质存在最佳的工作温度，如质子交换膜燃料 电池的电解质的最佳工作温度为80°C左右。然而，由于热扩散效应不同，每片单节电池边缘与中心位置之间容易产生不均匀的温度分布，燃料单节电池中心与边缘位置的温差会导致反应不均匀，进而降低了整个电池堆的稳定性和使用寿命。
技术实现思路
本技术旨在提供一种有效减小燃料单节电池中心与边缘位置的温差的双极板、冷却板及燃料电池堆。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种双极板，双极板的一个侧面上具有冷却剂流场，冷却剂流场包括冷却剂入口通道，具有位于冷却剂流场的上游端的冷却剂入口 ；冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极板，其特征在于，所述双极板(12)的一个侧面上具有冷却剂流场，所述冷却剂流场包括：冷却剂入口通道(121)，具有位于所述冷却剂流场的上游端的冷却剂入口；冷却剂出口通道(122)，具有位于所述冷却剂流场的下游端的冷却剂出口；多条间隔分布的流道沟(123)和流道脊(124)，所述流道沟(123)和流道脊(124)在所述冷却剂入口通道(121)与所述冷却剂出口通道(122)之间并行地延伸，其中，在所述冷却剂入口通道(121)的延伸方向上，所述多条流道沟(123)中位于中间的所述流道沟(123)的截面的面积和/或周长最大，并且在朝向两侧的方向上所述流道沟(123)的截面的面积和/或周长逐渐减小...

【技术特征摘要】
1.一种双极板，其特征在于，所述双极板(12)的一个侧面上具有冷却剂流场，所述冷却剂流场包括 冷却剂入口通道(121)，具有位于所述冷却剂流场的上游端的冷却剂入口 ； 冷却剂出口通道(122)，具有位于所述冷却剂流场的下游端的冷却剂出口 ； 多条间隔分布的流道沟(123)和流道脊(124)，所述流道沟(123)和流道脊(124)在所述冷却剂入口通道(121)与所述冷却剂出口通道(122)之间并行地延伸， 其中，在所述冷却剂入口通道(121)的延伸方向上，所述多条流道沟(123)中位于中间的所述流道沟(123)的截面的面积和/或周长最大，并且在朝向两侧的方向上所述流道沟(123)的截面的面积和/或周长逐渐减小。2.根据权利要求I所述的双极板，其特征在于，所述流道沟(123)的截面的面积逐渐减小为非连续性的逐渐减小。3.根据权利要求I所述的双极板，其特征在于，各所述流道沟(123)的深度均相等，位于中间的所述流道沟(123)的宽度最大，并且在朝向两侧的方向上所述流道沟(123)的宽度逐渐减小。4.根据权利要求I所述的双极板，其特征在于，各所述流道沟(123)的宽度均相等，位于中间的所述流道沟(123)的深度最大，并且在朝向两侧的方向上所述流道沟(123)的深度逐渐减小。5.根据权利要求I至4中任一项所述的双极板，其特征在于，每个所述流道脊(124)截面面积相等。6.根据权利要求I所述的双极板，其特征在于，所述冷却剂入口和所述冷却剂出口均为一个，所述一个冷却剂入口和一个冷却剂出口分别靠近所述双极板(12)的两个对角的位置；或者，所述冷却剂入口为两个，所述冷却剂出口为一个，所述两个冷却剂入口分别位于所述冷却剂入口通道(121)的两个端部，所述冷却剂出口位于所述冷却剂出口通道(122)的中部。7.根据权利要求I所述的双极板，其特征在于，所述流道沟(123)的表面配置为具有设定的粗糙度的粗糙表面，并且，在所述冷却剂入口通道(121)的延伸方向上，所述多条流道沟(123)中位于中间的所述流道沟(123)的粗糙表面的粗糙度最大，并且在朝向两侧的方向上所述流道沟(123)的粗糙表面的粗糙度逐渐减小。8.根据权利要求I所述的双极板，其特征在于，所述冷却剂出口通道(122)平行于所述冷却剂入口通道(121)，所述流道沟(123)和流道脊(124)均垂直于所述冷却剂入口通道(121)和所述冷却剂出口通道(122)。9.一种燃料电池堆，包括多个叠置的亚电池堆(18)，每个所述亚电池堆(18)均包括多个双极板(12)和设置在相邻的两个双极板(12)之间的膜电极组件(15)，其特征在于，相邻的两个所述亚电池堆(18)中的相互接触的两个双极板(12)中至少一个双极板(12)为权利要求I至8中任一项所述的双极板，所述冷却剂流场设置在所述双极板背向所述膜电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，曹立勇，杨海玉，殷聪，雷姣，
申请(专利权)人：中国东方电气集团有限公司，
类型：实用新型
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