CN103178275B - 双极板与燃料电池 - Google Patents
双极板与燃料电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103178275B CN103178275B CN201110461333.0A CN201110461333A CN103178275B CN 103178275 B CN103178275 B CN 103178275B CN 201110461333 A CN201110461333 A CN 201110461333A CN 103178275 B CN103178275 B CN 103178275B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bipolar plates
- fuel cell
- rib
- loose structure
- runner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 68
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 17
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 8
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 claims description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 5
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000005297 material degradation process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000036647 reaction Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
- H01M8/026—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant characterised by grooves, e.g. their pitch or depth
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0206—Metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0213—Gas-impermeable carbon-containing materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0223—Composites
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0223—Composites
- H01M8/0228—Composites in the form of layered or coated products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
一种双极板与燃料电池。所述用于燃料电池的双极板具有多个流道，其中两两相邻的流道之间定义为肋。为了提升燃料电池的放电性能，所述肋的顶面可为粗糙化表面或者具有多孔结构。
Description
技术领域
本发明是关于一种燃料电池技术，且特别是关于一种能提升燃料电池的放电性能的双极板与具有这种双极板的燃料电池。
背景技术
燃料电池一般是由双极板100及其间的膜电极组102构成，如图1A所示。双极板100的材料多为石墨材料或金属材料，经机械加工(包含铣削，冲压..等)后成为具有多个流道(flowchannel)100a的双极板。流道100a的作用在于导引燃气(如氢气、氧气)，因此流道100a的长度、截面形状及大小等形态，均会影响到燃气与膜电极组102之间的化学反应状态，进而影响整体燃料电池的发电效率。至于双极板100内除流道100a之外尚有一大半部分为肋(rib)104，其主要功能在于支撑膜电极组102并与膜电极组102接触，传导燃料电池反应时所产生的电子。
图1B只显示图1A的肋104与膜电极组102接触的部份，其中膜电极组102包含气体扩散层(GDL)106、触媒108与电极薄膜110。由于肋104一般为石墨或金属材质，导致燃料气体无法通过，使燃料气体只在区域112内扩散。这样的现象造成与肋104重迭区域中的触媒108缺少燃料，而使其电化学反应遭受阻碍，无法提升触媒108的有效利用率，并且容易造成燃料缺乏区的材料劣化。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于燃料电池的双极板，能降低接触阻抗。
本发明再提供一种用于燃料电池的双极板，能提升流道内燃料的侧向扩散能力。
本发明另外提供一种燃料电池，能提升其放电性能。
本发明提供一种用于燃料电池的双极板，具有多个流道，其中两两相邻的流道之间定义为肋，这个肋的顶面为粗糙化表面。
在本发明的一实施例中，上述肋的粗糙化表面的孔径例如在20μm～200μm之间。
在本发明的一实施例中，上述肋的粗糙化表面的孔面积分率例如50％～90％。
在本发明的一实施例中，上述肋的粗糙化表面的粗糙度约0.1μm～10μm。
在本发明的一实施例中，上述肋的侧面为平面。
本发明再提供一种用于燃料电池的双极板，具有多个流道，其中两两相邻的流道之间定义为肋，这个肋的顶面具有多孔结构。
在本发明的再一实施例中，上述多孔结构是以导电材料及疏水材料混成。
在本发明的再一实施例中，上述导电材料例如碳、石墨、碳纤维或金属。
在本发明的再一实施例中，上述疏水材料例如聚四氟乙烯(PTFE)或其他适合的高分子材料。
在本发明的再一实施例中，上述疏水材料的添加量小于60wt％。
在本发明的再一实施例中，上述多孔结构的孔隙度范围为30％～80％且具有疏水特性。
本发明另提供一种燃料电池，包括上述肋的顶面具有多孔结构的双极板，以及位在这些双极板之间的至少一膜电极组(membraneelectrodeassembly，MEA)，且上述多孔结构是经压缩而与膜电极组接触。
在本发明的另一实施例中，与上述经压缩的多孔结构接触的是上述膜电极组的一气体扩散层(GDL)。
在本发明的各实施例中，上述双极板的材料包括金属、石墨或复合材料。
基于上述，本发明凭借改变肋的表面及内部结构，来降低接触阻抗及提升流道内燃料的侧向扩散能力，因此能提升燃料电池的放电性能。
为让本发明的上述特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1A是已知一种燃料电池的剖面示意图；
图1B是图1A的局部放大示意图；
图2是依照本发明的第一实施例的一种用于燃料电池的双极板的剖面示意图；
图3是依照本发明的第二实施例的一种用于燃料电池的双极板的剖面示意图；
图4是依照本发明的第三实施例的一种燃料电池的剖面示意图；
图5A是比较例的双极板的SEM相片；
图5B是实验例1的双极板的SEM相片；
图5C是实验例2的双极板的SEM相片；
图5D是实验例3的双极板的SEM相片；
图6是使用比较例和实验例的双极板制作的燃料电池于电池温度66℃，阳极加湿温度为60℃，阴极加湿温度为55℃的环境下的电池放电曲线图；
图7为控制燃气的湿度为65％RH，电池温度为70℃的环境下，使用比较例和实验例的双极板制作的燃料电池的放电性能曲线图。
附图标记
100、200：双极板
100a、200a：流道
102、400：膜电极组
104、202：肋
106、406：气体扩散层
108、404：触媒
110、402：电极薄膜
112：区域
202a：粗糙化表面
202b：侧面
T0、Tr、Tx：厚度
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做进一步的详细描述。
图2是依照本发明的第一实施例的一种用于燃料电池的双极板的剖面示意图。
请参照图2，第一实施例的双极板200具有多数个流道200a，其中两两相邻的流道200a之间定义为肋202，其顶面为粗糙化表面202a。而且，肋202的粗糙化表面202a的孔径如在20μm～200μm之间，将有利于增加燃料供给(燃料侧向扩散)能力，进而达到提升燃料电池整体的性能。
在第一实施例中，肋202的粗糙化表面202a的孔面积分率如为50％-90％，同样能增加燃料供给能力。所谓的「孔面积分率」是以下公式计算得到：
AP/(AR+AP)×100％
上述公式中，AR是肋202的顶面面积；AP是肋202的粗糙化表面202a的孔面积。
此外，在第一实施例中，肋202的粗糙化表面202a的粗糙度如在0.1μm～10μm之间，同样能增加燃料供给能力，进而达到提升燃料电池整体的性能。
至于肋202的侧面202b可为平面，但并不局限于此。流道200a一般是经机械加工形成的，所以整个双极板200是一体成型的结构。
在第一实施例中，双极板200的材料例如金属、石墨或复合材料。举例来说，可使用铝、钛、不锈钢等金属作为双极板200的材料，且为防止金属氧化，可在双极板200的所有表面形成一保护膜。譬如使用钛金属为双极板200时，可在其表面沉积一层氮化钛薄膜，以防止钛金属氧化并维持导电率。
图3是依照本发明的第二实施例的一种用于燃料电池的双极板的剖面示意图。
请参照图3，第一实施例的双极板300具有多数个流道300a，其中两两相邻的流道300a之间定义为肋302，其顶部具有多孔结构304，孔隙度范围例如在30％～80％，且具有疏水特性。多孔结构304的厚度T0约占整个肋302的厚度Tr的1/10～3/10。
在第二实施例中，多孔结构304是以导电材料及疏水材料混成，但并不局限于此。前述导电材料例如碳、石墨、碳纤维或金属等；疏水材料则包括聚四氟乙烯等适合的材料。疏水材料的添加量譬如是小于60wt％。至于双极板300的材料则可参照上一实施例。
图4是依照本发明的第三实施例的一种燃料电池的剖面示意图，其中使用第二实施例的元件符号来代表相同或相似的元件。
请参照图4，第三实施例的燃料电池包括两个双极板300与一个膜电极组(MEA)400。膜电极组400至少包括电极薄膜402、触媒404与气体扩散层(GDL)406。位在双极板300之间的膜电极组400是凭借气体扩散层406与其相接触，尤其是在肋302的顶部的多孔结构304是经压缩而与膜电极组400接触。如此一来不但能增加燃料供给(燃料侧向扩散)能力，还能确保肋302与气体扩散层406之间的导电率。举例来说，多孔结构304的孔隙度是与多孔结构304的压缩程度成反比，其孔隙度愈小，则压缩程度愈大；反之，亦然。
所谓的「压缩程度」是指多孔结构304的原本厚度T0减掉制成燃料电池后的厚度Tx与原本厚度T0的比例(T0-Tx)/T0；举例来说，第三实施例的多孔结构304的压缩程度约在40％～80％。
以下列举几个实验结果来验证上述实施例的效果。
比较例
使用石墨碳板做为双极板，并经机械加工形成为流道。结果得到图5A的SEM相片。
实验例1
实施例1和比较例一样，使用石墨碳板做为双极板，但在流道形成后，采用表面研磨与超音波震荡技术，仅将肋的顶面粗糙化，结果得到图5B的SEM相片。比较图5A与图5B可得知，利用表面加工技术可将肋与膜电极组接触的表面粗化，孔径大小约在20μm。
实验例2
实施例2和比较例一样，使用石墨碳板做为双极板，但在流道形成后，采用放电加工技术，仅将肋的顶面粗糙化，结果得到图5C的SEM相片。比较图5A与图5C可得知，利用表面加工技术可将肋与膜电极组接触的表面粗化，孔径大小＞50μm。
实验例3
实施例3和比较例一样，使用石墨碳板做为双极板，但在流道形成后，采用多孔材料贴合技术，仅将肋的顶部结构改变成多孔结构，而利用改变肋表面结构，结果得到图5D的SEM相片。由图5D中可得知，该多孔材料结构为导电碳粉与碳纤维与疏水材料组成。该多孔材料的原始孔隙度为80％，疏水程度为23％。经压合后，该多孔材料压缩程度为50％，孔隙度则为60％。
量测一
分别自比较例和实验例1～2的双极板的SEM相片计算其「孔面积分率」，并以仪器量测其粗糙度。结果显示于下表一。
表一
量测二
分别将比较例和实验例1～3的双极板，与膜电极组成单电池进行性能测试。
图6为控制阳极温度为60℃、电池温度66℃与阴极温度55℃的环境下，使用比较例和实验例1～3的双极板制作的燃料电池于全加湿环境下的电池放电曲线。从图6可明显观察：实验例1～3的性能明显优于比较例的双极板。
图7则为控制燃气的湿度为65％RH，电池温度为70℃的环境下，使用比较例和实验例1～3的双极板制作的燃料电池的放电性能曲线，同样可发觉使用实验例1～3的双极板其性能优于比较例的双极板。
综上所述，本发明针对肋的部分，利用表面结构加工技术，进行肋表面粗化及其多孔结构制作，分别可增加电子传导(降低接触阻抗)与燃料供给(燃料侧向扩散)能力，进而达到提升燃料电池整体的性能。
本发明的技术内容及技术特点已如上公开，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (22)
1.一种用于燃料电池的双极板，具有多数个流道，其中两两相邻的流道之间为一肋，该双极板的特征在于：通过表面研磨与超音波震荡技术或通过放电加工技术，将该肋的顶面粗糙化为粗糙化表面；
其中，该肋的侧面为平面且该流道的底面为平面。
2.如权利要求1所述的用于燃料电池的双极板，其特征在于，该肋的该粗糙化表面的孔径为20μm～200μm。
3.如权利要求1所述的用于燃料电池的双极板，其特征在于，该肋的该粗糙化表面的孔面积分率为50％～90％。
4.如权利要求1所述的用于燃料电池的双极板，其特征在于，该肋的该粗糙化表面的粗糙度为0.1μm～10μm。
5.如权利要求1所述的用于燃料电池的双极板，其特征在于，该双极板的材料包括金属、石墨或复合材料。
6.一种用于燃料电池的双极板，具有多数个流道，其特征在于，两两相邻的流道之间为一肋，该双极板的特征在于：通过多孔材料贴合技术，使该肋的顶部具有多孔结构；
其中，该肋的侧面为平面且该流道的底面为平面。
7.如权利要求6所述的用于燃料电池的双极板，其特征在于，该多孔结构是以导电材料及疏水材料混成。
8.如权利要求7所述的用于燃料电池的双极板，其特征在于，该导电材料包括石墨、碳纤维或金属。
9.如权利要求7所述的用于燃料电池的双极板，其特征在于，该导电材料包括碳。
10.如权利要求7所述的用于燃料电池的双极板，其特征在于，该疏水材料包括聚四氟乙烯。
11.如权利要求7所述的用于燃料电池的双极板，其特征在于，该疏水材料的添加量小于60wt％。
12.如权利要求6所述的用于燃料电池的双极板，其特征在于，该多孔结构的孔隙度范围为30％～80％且具有疏水特性。
13.如权利要求6所述的用于燃料电池的双极板，其特征在于，该双极板的材料包括金属、石墨或复合材料。
14.一种燃料电池，包括：
多数个双极板，其特征在于，每一双极板具有多数个流道，且两两相邻的流道之间为一肋；以及
至少一膜电极组，位在这些双极板之间，其中
该肋的顶部通过多孔材料贴合技术具有多孔结构，且该多孔结构经压缩而与该膜电极组接触；
其中，该肋的侧面为平面且该流道的底面为平面。
15.如权利要求14所述的燃料电池，其特征在于，该多孔结构是以导电材料及疏水材料混成。
16.如权利要求15所述的燃料电池，其特征在于，该导电材料包括石墨、碳纤维或金属。
17.如权利要求15所述的燃料电池，其特征在于，该导电材料包括碳。
18.如权利要求15述的燃料电池，其特征在于，该疏水材料包括聚四氟乙烯。
19.如权利要求15所述的燃料电池，其特征在于，该疏水材料的添加量小于60wt％。
20.如权利要求14所述的燃料电池，其特征在于，该多孔结构的孔隙度范围为30％～80％且具有疏水特性。
21.如权利要求14所述的燃料电池，其特征在于，该双极板的材料包括金属、石墨或复合材料。
22.如权利要求14所述的燃料电池，其特征在于，与经压缩的该多孔结构接触的是该膜电极组的一气体扩散层。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW100147421 | 2011-12-20 | ||
| TW100147421A TWI447995B (zh) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | 雙極板與燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103178275A CN103178275A (zh) | 2013-06-26 |
| CN103178275B true CN103178275B (zh) | 2015-11-25 |
Family
ID=48610444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110461333.0A Active CN103178275B (zh) | 2011-12-20 | 2011-12-28 | 双极板与燃料电池 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9515326B2 (zh) |
| CN (1) | CN103178275B (zh) |
| TW (1) | TWI447995B (zh) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016012515A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | ダイハツ工業株式会社 | 燃料電池 |
| CN106033818B (zh) * | 2015-03-13 | 2020-04-03 | 上海恒劲动力科技有限公司 | 导流板及含有该导流板的燃料电池堆 |
| JP6108008B1 (ja) * | 2016-05-30 | 2017-04-05 | 住友電気工業株式会社 | 双極板、セルフレーム及びセルスタック、並びにレドックスフロー電池 |
| CN106395997A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-02-15 | 见嘉环境科技（苏州）有限公司 | 多功能流动式电化学反应器 |
| DE102016120535A1 (de) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | Audi Ag | Brennstoffzelle, Brennstoffzellenstapel und Brennstoffzellensystem |
| EP3553865A4 (en) * | 2016-12-06 | 2020-07-08 | Showa Denko K.K. | COLLECTOR PLATE AND REDOX FLOW BATTERY |
| AU2017393759B2 (en) | 2017-01-19 | 2022-10-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Bipolar plate, cell frame, cell stack and redox flow battery |
| US20210167411A1 (en) * | 2017-06-21 | 2021-06-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Redox flow battery |
| CN107394228A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-11-24 | 新奥科技发展有限公司 | 一种双极板及其制备方法 |
| JP6962264B2 (ja) * | 2018-04-24 | 2021-11-05 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池、及び燃料電池用セパレータの製造方法 |
| CN110854402A (zh) * | 2018-08-21 | 2020-02-28 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种气体扩散层前驱体及其制备方法以及气体扩散层和燃料电池 |
| JP7245036B2 (ja) * | 2018-11-28 | 2023-03-23 | 太陽誘電株式会社 | 燃料電池スタックおよびその製造方法 |
| CN111384414B (zh) * | 2018-12-28 | 2022-03-15 | 财团法人工业技术研究院 | 燃料电池的双极板及其制作方法 |
| CN110010922A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-12 | 上海治臻新能源装备有限公司 | 一种带疏水结构的燃料电池金属极板及其生产方法 |
| CN110323456A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-10-11 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种具有低接触电阻双极板的制备方法 |
| DE102021204917A1 (de) | 2021-05-14 | 2022-11-17 | Cellcentric Gmbh & Co. Kg | Strömungsfeld und Separatorplatte |
| DE102021206839A1 (de) * | 2021-06-30 | 2023-01-05 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Hydrophobe Bipolarplatte |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1223630A2 (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-17 | Sgl Carbon Ag | Bipolar plates for fuel cell stacks |
| CN1739217A (zh) * | 2003-05-08 | 2006-02-22 | 大日本油墨化学工业株式会社 | 燃料电池双极板的生产方法、燃料电池双极板和燃料电池 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4374906A (en) * | 1981-09-29 | 1983-02-22 | United Technologies Corporation | Ribbed electrode substrates |
| DE10043008A1 (de) * | 2000-09-01 | 2002-03-28 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Bipolare Platte |
| US6733915B2 (en) * | 2001-12-27 | 2004-05-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Gas diffusion backing for fuel cells |
| DE60333852D1 (de) * | 2002-06-28 | 2010-09-30 | Toyota Motor Co Ltd | Brennstoffbatterie |
| US6838202B2 (en) | 2002-08-19 | 2005-01-04 | General Motors Corporation | Fuel cell bipolar plate having a conductive foam as a coolant layer |
| DE10315804B4 (de) | 2003-03-31 | 2005-09-29 | Reinz-Dichtungs-Gmbh & Co. Kg | Bipolarplatte für Brennstoffzellen aus einer verformten Folie mit Herstellungsverfahren |
| FR2858465A1 (fr) | 2003-07-29 | 2005-02-04 | Commissariat Energie Atomique | Structures poreuses utilisables en tant que plaques bipolaires et procedes de preparation de telles structures poreuses |
| TW200518376A (en) | 2003-11-18 | 2005-06-01 | Univ Yuan Ze | Surface protection film structure of metal electrode plate for fuel battery and surface treatment method |
| JP2006049226A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池 |
| US20060040164A1 (en) * | 2004-08-19 | 2006-02-23 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Surface modifications of fuel cell elements for improved water management |
| US7700212B2 (en) | 2004-10-07 | 2010-04-20 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Bipolar plate with enhanced stability |
| TWI246792B (en) | 2005-03-28 | 2006-01-01 | Univ Yuan Ze | Structure of bipolar plate having micro-channel for fuel cells and a method for producing the same |
| JP5045867B2 (ja) * | 2005-05-23 | 2012-10-10 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 燃料電池セパレータ |
| TW200721583A (en) | 2005-08-05 | 2007-06-01 | Mitsubishi Pencil Co | Separator for fuel battery and process for producing the same |
| CN1314152C (zh) | 2005-08-18 | 2007-05-02 | 上海交通大学 | 熔融碳酸盐燃料电池双极板 |
| JP4918984B2 (ja) | 2005-11-15 | 2012-04-18 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 多孔質燃料電池セパレータ用導電性樹脂組成物およびその製造方法 |
| US7897295B2 (en) | 2005-12-20 | 2011-03-01 | GM Global Technology Operations LLC | Surface engineering of bipolar plate materials for better water management |
| JP5354908B2 (ja) | 2006-02-02 | 2013-11-27 | パナソニック株式会社 | セパレータ板および燃料電池 |
| CN200965892Y (zh) * | 2006-07-07 | 2007-10-24 | 上海攀业氢能源科技有限公司 | 燃料电池复合气体扩散层 |
| JP4257544B2 (ja) | 2006-08-24 | 2009-04-22 | 日清紡績株式会社 | 固体高分子型燃料電池セパレータ |
| US7803499B2 (en) * | 2006-10-31 | 2010-09-28 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Super-hydrophobic composite bipolar plate |
| US7830499B1 (en) | 2007-03-29 | 2010-11-09 | Armando Corella | Method and apparatus for laser return characterization in a countermeasures system |
| TW200921975A (en) | 2007-11-08 | 2009-05-16 | Univ Nat Central | Fuel cell with composite pole plate |
| TW201101569A (en) * | 2009-06-29 | 2011-01-01 | Univ Yuan Ze | Fuel cell having ribs and porous material flow-channel structure |
| JP5011362B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2012-08-29 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池用バイポーラープレートおよび燃料電池 |
| JP5682778B2 (ja) * | 2010-12-27 | 2015-03-11 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池 |
-
2011
- 2011-12-20 TW TW100147421A patent/TWI447995B/zh active
- 2011-12-28 CN CN201110461333.0A patent/CN103178275B/zh active Active
-
2012
- 2012-08-02 US US13/565,753 patent/US9515326B2/en active Active
-
2016
- 2016-11-01 US US15/339,938 patent/US20170047595A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1223630A2 (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-17 | Sgl Carbon Ag | Bipolar plates for fuel cell stacks |
| CN1739217A (zh) * | 2003-05-08 | 2006-02-22 | 大日本油墨化学工业株式会社 | 燃料电池双极板的生产方法、燃料电池双极板和燃料电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103178275A (zh) | 2013-06-26 |
| US9515326B2 (en) | 2016-12-06 |
| TWI447995B (zh) | 2014-08-01 |
| TW201328009A (zh) | 2013-07-01 |
| US20130157166A1 (en) | 2013-06-20 |
| US20170047595A1 (en) | 2017-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103178275B (zh) | 双极板与燃料电池 | |
| Klingele et al. | A completely spray-coated membrane electrode assembly | |
| CN102265439B (zh) | 燃料电池及其制造方法 | |
| US7745063B2 (en) | Fuel cell stack | |
| JP5069927B2 (ja) | 燃料電池用膜電極接合体およびその製造方法 | |
| WO2011030489A1 (ja) | ガス拡散層及びその製造方法、並びに燃料電池 | |
| US8435695B2 (en) | Gas diffusion electrode, fuel cell, and manufacturing method for the gas diffusion electrode | |
| JP2022118212A (ja) | 電極触媒層、膜電極接合体及び固体高分子形燃料電池 | |
| US11552318B2 (en) | Method of manufacturing electricity-generating assembly | |
| Mathur et al. | Fundamentals of gas diffusion layers in PEM fuel cells | |
| JP5230174B2 (ja) | 燃料電池 | |
| Park et al. | Stable operation of air-blowing direct methanol fuel cells with high performance | |
| JP2008198516A (ja) | 燃料電池 | |
| JP7213453B2 (ja) | 膜電極接合体および燃料電池 | |
| KR101477190B1 (ko) | 그라파이트 시트를 이용한 연료전지용 분리판의 제조방법 | |
| TWI398982B (zh) | 經改質碳化基材及其製備方法與用途 | |
| JP5439740B2 (ja) | 燃料電池および燃料電池スタック | |
| JP7466095B2 (ja) | 燃料電池セル、燃料電池、および燃料電池セルの製造方法 | |
| JP7354928B2 (ja) | 燃料電池用のガス拡散層 | |
| JP4060736B2 (ja) | ガス拡散層およびこれを用いた燃料電池 | |
| JP2004158435A (ja) | 燃料電池およびその運転方法 | |
| JP5151250B2 (ja) | 燃料電池および燃料電池用セパレータ | |
| KR101093708B1 (ko) | 연료전지용 전극 및 이를 포함하는 연료전지 | |
| JP2022011735A (ja) | 燃料電池 | |
| JP2006004808A (ja) | 燃料電池素材の加圧方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |