CN208400945U - 一种燃料电池金属双极板 - Google Patents

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许来涛
张嘉波
姜贤峰
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Abstract

本实用新型涉及一种燃料电池金属双极板，该金属双极板由等大面积的一阴极板和一阳极板重叠贴合固定而成，金属双极板上左右两端为通道区域，通道区域各设置有氢气通道、冷却水通道和空气通道，通道区域旁向着金属双极板中心处设置有气体分配区，两气体分配区之间为反应区，反应区的面积占金属双极板总面积的58％以上；阴极板和阳极板外接触面上制备有纳米防腐导电涂层，阴极板和阳极板的厚度为0.9mm‑1mm，阴极板和阳极板边缘处分别设置有边框加强筋。本实用新型具有反应效率高，结构强度高的特点。

Description

一种燃料电池金属双极板
技术领域
本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池金属双极板。
背景技术
燃料电池(Fuel Cell，FC)是一种将燃料化学能直接转换为电能的新型清洁发电装置，发电效率高达40％～65％，同时噪音和振动小，不扰民，从而被称作面向21世纪的绿色能源技术。作为新一代的发电技术，燃料电池具有能量转换率高、无污染、原料来源丰富等优点，可广泛应用于便携式移动电源、电动汽车、洁净电站、航空航天和军用舰船等各个方面。
燃料电池由膜电极组件(MEA)、双极板、密封件以及相应的紧固件组成。其中，双极板是燃料电池的关键功能部件，在电池堆重量、体积、成本以及可靠性等方面的影响占有很大权重。双极板表面加工有适当形式的流场，可均匀地向膜电极组件提供氢气和氧气，并与膜电极组件串联地电连接。
双极板通常由石墨加工而成，然而，加工石墨双极板费用高、时间长，并且易碎、易裂，可靠性不高。
近年来，开始用金属代替石墨制作双极板。金属相对于石墨材料具有可靠性高，导电、导热性好，透气率低等优势。如果采用较薄的金属箔带(厚度0.05～0.10mm)通过滚压或冲压方式直接进行流场加工成形，不但可弥补金属极板密度大的不足，使电池堆的重量和体积减小，而且还可适于批量生产，降低加工成本。
金属双极板包括用来供应氢气、氧气和冷却剂的流道，并支撑膜电极组件。
金属双极板的反应区是电化学反应的场所，现有的金属双极板存在着反应效果低，影响反应效率的问题。
实用新型内容
针对以上问题，本实用新型设计了一种燃料电池金属双极板，已解决现有金属双极板存在着反应效率低的问题。
本实用新型的技术方案是：该金属双极板由等大面积的一阴极板和一阳极板重叠贴合固定而成，金属双极板上左右两端为通道区域，通道区域各设置有氢气通道、冷却水通道和空气通道，通道区域旁向着金属双极板中心处设置有气体分配区，两气体分配区之间为反应区，反应区的面积占金属双极板总面积的58％以上；阴极板和阳极板外接触面上制备有纳米防腐导电涂层，阴极板和阳极板的厚度为0.9mm-1mm，阴极板和阳极板边缘处分别设置有边框加强筋。
作为优选，金属双极板两端各设置的氢气通道、冷却水通道和空气通道分别相对金属双极板中心对角对称分布。
作为优选，阴极板和阳极板通过焊接重叠贴合固定。
作为优选，气体分配区由多个紧密排列的通孔组成，通孔的形状为方形和圆形。
作为优选，金属双极板左右两端中间位置设置有装配定位孔，金属双极板两对角位置设置有焊接定位孔。
作为优选，反应区上设置有多条间隔排列的S形流路。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型增大了S形流路的反应区面积，提高了反应效率；并且在阴极板和阳极板外接触面上制备有纳米防腐导电涂层，提高了金属双极板的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图2为图1中的侧视图。
图3为图1中的俯视图。
图中1氢气通道，2冷却水通道，3边框加强筋，4空气通道，5焊接定位孔，6装配定位孔，7气体分配区，8反应区，9阴极板，10阳极板，11纳米防腐导电涂层。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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发明和简化描述，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实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1-3所示，本实用新型的金属双极板由等大面积的一阴极板9和一阳极板10重叠贴合固定而成，金属双极板上左右两端为通道区域，通道区域各设置有氢气通道1、冷却水通道2和空气通道4，通道区域旁向着金属双极板中心处设置有气体分配区7，两气体分配区之间为反应区8，反应区的面积占金属双极板总面积的58％以上。
阴极板9和阳极板10外接触面上制备有纳米防腐导电涂层11，能够增加金属双极板的使用寿命。
阴极板9和阳极板10的厚度为0.9mm-1mm。金属双极板总的厚度比较薄，这就对金属双极板的强度提出了要求，而本实用新型中的阴极板和阳极板边缘处分别设置有边框加强筋3，增加了两个极板的强度，不会轻易的因外力而变形。
金属双极板两端的氢气通道1通过金属双极板中心对角对称分布，冷却水通道2和空气通道4也分别为通过金属双极板中心对角对称分布。
阴极板9和阳极板10通过焊接重叠贴合固定。
气体分配区由多个紧密排列的通孔组成，通孔的形状为方形和圆形。
金属双极板左右两端中间位置设置有装配定位孔6，金属双极板两对角位置设置有焊接定位孔5。
反应区8上设置有多条间隔排列的S形流路。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种燃料电池金属双极板，所述金属双极板由等大面积的一阴极板和一阳极板重叠贴合固定而成，所述金属双极板上左右两端为通道区域，通道区域各设置有氢气通道、冷却水通道和空气通道，所述通道区域旁向着金属双极板中心处设置有气体分配区，两个所述气体分配区之间为反应区，所述反应区的面积占金属双极板总面积的58％以上；所述阴极板和阳极板外接触面上制备有纳米防腐导电涂层，所述阴极板和阳极板的厚度为0.9mm-1mm，所述阴极板和阳极板边缘处分别设置有边框加强筋。
2.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板，其特征在于所述金属双极板两端各设置的氢气通道、冷却水通道和空气通道分别相对金属双极板中心对角对称分布。
3.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板，其特征在于所述阴极板和阳极板通过焊接重叠贴合固定。
4.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板，其特征在于所述气体分配区由多个紧密排列的通孔组成，通孔的形状为方形和圆形。
5.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板，其特征在于所述金属双极板左右两端中间位置设置有装配定位孔，金属双极板两对角位置设置有焊接定位孔。
6.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板，其特征在于所述反应区上设置有多条间隔排列的S形流路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110600761A (zh) * 2019-10-16 2019-12-20 嘉兴职业技术学院 一种高深宽比的燃料电池金属双极板的加工装置及其加工方法
CN113451604A (zh) * 2021-06-25 2021-09-28 山东工业职业学院 一种新型氢燃料电池金属双极板

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CN110600761A (zh) * 2019-10-16 2019-12-20 嘉兴职业技术学院 一种高深宽比的燃料电池金属双极板的加工装置及其加工方法
CN110600761B (zh) * 2019-10-16 2024-04-26 嘉兴职业技术学院 一种高深宽比的燃料电池金属双极板的加工装置及其加工方法
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