一種燃料電池雙極板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種燃料電池雙極板。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料電池是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的清潔能源技術(shù)，具有高能量轉(zhuǎn)換效率、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低排放、低噪音等優(yōu)點(diǎn)，在燃料電池中，金屬雙極板扮演許多角色，它們?cè)陔姵貎?nèi)分配燃料，串聯(lián)堆中的單個(gè)電池、收集電流和支撐膜電極。雙極板是燃料電池的核心部件，占據(jù)電池堆重量和成本的絕大部分，其制作材料及加工費(fèi)用是燃料電池成本高的主要原因之一。當(dāng)前，主要采用直接沖壓薄金屬板成型，易于大批量生產(chǎn)，但是沖壓成型過(guò)程中由于金屬薄片的塑性變形產(chǎn)生殘余應(yīng)力，極易出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象，嚴(yán)重影響電堆的一致性，并且流場(chǎng)內(nèi)部氣體分配不均勻，降低了質(zhì)子傳導(dǎo)和排水能力，影響電池的性能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]根據(jù)上述提出的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種燃料電池雙極板。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)手段如下:
[0005]—種燃料電池雙極板，包括陽(yáng)極板和陰極板，所述雙極板的一側(cè)沿所述雙極板的寬度方向依次設(shè)有氧化劑入口公共通道、冷卻劑入口公共通道和還原劑入口公共通道，所述雙極板的另一側(cè)相對(duì)應(yīng)的設(shè)有還原劑出口公共通道、冷卻劑出口公共通道和氧化劑出口公共通道，
[0006]所述氧化劑入口公共通道包括位于所述陽(yáng)極板上的陽(yáng)極板氧化劑入口公共通道和位于所述陰極板的陰極板氧化劑入口公共通道，
[0007]所述冷卻劑入口公共通道包括位于所述陽(yáng)極板上的陽(yáng)極板冷卻劑入口公共通道和位于所述陰極板的陰極板冷卻劑入口公共通道，
[0008]所述還原劑入口公共通道包括位于所述陽(yáng)極板上的陽(yáng)極板還原劑入口公共通道和位于所述陰極板的陰極板還原劑入口公共通道，
[0009]所述還原劑出口公共通道包括位于所述陽(yáng)極板上的陽(yáng)極板還原劑出口公共通道和位于所述陰極板的陰極板還原劑出口公共通道，
[0010]所述冷卻劑出口公共通道包括位于所述陽(yáng)極板上的陽(yáng)極板冷卻劑出口公共通道和位于所述陰極板的陰極板冷卻劑出口公共通道，
[0011 ] 所述氧化劑出口公共通道包括位于所述陽(yáng)極板上的陽(yáng)極板氧化劑出口公共通道和位于所述陰極板的陰極板氧化劑出口公共通道，
[0012]所述陰極板上表面設(shè)有陰極板主流場(chǎng)，所述陰極板下表面設(shè)有陰極板冷卻液流場(chǎng)，
[0013]所述陰極板還原劑入口公共通道和所述陰極板還原劑出口公共通道均依次通過(guò)陰極板橋片結(jié)構(gòu)和陰極板分配區(qū)域與所述陰極板主流場(chǎng)連通，
[0014]所述陰極板冷卻劑入口公共通道和所述陰極板冷卻劑出口公共通道均依次通過(guò)所述陰極板橋片結(jié)構(gòu)和陰極板冷卻液流場(chǎng)分配區(qū)域與所述陰極板冷卻液流場(chǎng)連通，
[0015]所述陽(yáng)極板上表面設(shè)有陽(yáng)極板主流場(chǎng)，所述陽(yáng)極板下表面設(shè)有陽(yáng)極板冷卻液流場(chǎng)，
[0016]所述陽(yáng)極板氧化劑入口公共通道和所述陽(yáng)極板氧化劑出口公共通道均依次通過(guò)陽(yáng)極板橋片結(jié)構(gòu)和陽(yáng)極板分配區(qū)域與所述陽(yáng)極板主流場(chǎng)連通，
[0017]所述陽(yáng)極板冷卻劑入口公共通道和所述陽(yáng)極板冷卻劑出口公共通道均依次通過(guò)所述陽(yáng)極板橋片結(jié)構(gòu)和陽(yáng)極板冷卻液流場(chǎng)分配區(qū)域與所述陽(yáng)極板冷卻液流場(chǎng)連通，
[0018]所述陽(yáng)極板下表面與所述陰極板下表面相對(duì)設(shè)置焊接成一體。
[0019]所述陰極板分配區(qū)域、所述陰極板冷卻液流場(chǎng)分配區(qū)域、所述陽(yáng)極板分配區(qū)域和所述陽(yáng)極板冷卻液流場(chǎng)分配區(qū)域上均交錯(cuò)排布的圓形或長(zhǎng)圓形凸起，從而使流體更均勻的分配。
[0020]所述陰極板主流場(chǎng)和所述陽(yáng)極板主流場(chǎng)均具有非對(duì)稱(chēng)波浪形流道。
[0021]所述非對(duì)稱(chēng)波浪形流道使流體在所述非對(duì)稱(chēng)波浪形流道入口處的角度比流體在所述非對(duì)稱(chēng)波浪形流道出口處的角度小。
[0022]所述陰極板橋片結(jié)構(gòu)具有多個(gè)微流道I，所述陽(yáng)極板橋片結(jié)構(gòu)具有多個(gè)微流道Π。
[0023]所述陰極板橋片結(jié)構(gòu)與所述陰極板整體成型，所述陽(yáng)極板橋片結(jié)構(gòu)與所述陽(yáng)極板整體成型。
[0024]所述陽(yáng)極板和所述陰極板均通過(guò)化學(xué)蝕刻工藝制成。
[0025]同時(shí)，所述陰極板橋片和所述陽(yáng)極板橋片結(jié)構(gòu)也起到一定的支撐作用。
[0026]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0027]1、采用化學(xué)蝕刻工藝，陽(yáng)極板和陰極板變形小；
[0028]2、采用焊接方式，形成的冷卻腔(陽(yáng)極板冷卻液流場(chǎng)與陰極板冷卻液流場(chǎng)合圍而成)密封可靠；
[0029]3、陰極板分配區(qū)域、陰極板冷卻液流場(chǎng)分配區(qū)域、陽(yáng)極板分配區(qū)域和陽(yáng)極板冷卻液流場(chǎng)分配區(qū)域上均交錯(cuò)排布的圓形或長(zhǎng)圓形凸起，從而使流體更均勻的分配；
[0030]4、陰極板橋片結(jié)構(gòu)與陰極板整體成型，陽(yáng)極板橋片結(jié)構(gòu)與陽(yáng)極板整體成型，保證陰極板和陽(yáng)極板的一致性；
[0031]5、在非對(duì)稱(chēng)波浪形流道的每個(gè)波浪周期內(nèi)，氣體在拐角處產(chǎn)生擾動(dòng)，可將流道內(nèi)的液態(tài)水排出，防止電池水淹。
[0032]基于上述理由本實(shí)用新型可在質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板等領(lǐng)域廣泛推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0033]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0034]圖1是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】中陰極板上表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖2是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】中陰極板下表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖3是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】中陽(yáng)極板上表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖4是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】中陽(yáng)極板下表面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖5是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】中陽(yáng)極板橋片結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0039]圖6是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】中陰極板橋片結(jié)構(gòu)剖視。
【具體實(shí)施方式】
[0040]如圖1-圖6所不，一種燃料電池雙極板，包括陽(yáng)極板I和陰極板2，所述雙極板的一側(cè)沿所述雙極板的寬度方向依次設(shè)有氧化劑入口公共通道、冷卻劑入口公共通道和還原劑入口公共通道，所述雙極板的另一側(cè)相對(duì)應(yīng)的設(shè)有還原劑出口公共通道、冷卻劑出口公共通道和氧化劑出口公共通道，
[0041]所述氧化劑入口公共通道包括位于所述陽(yáng)極板上的陽(yáng)極板氧化劑入口公共通道11和位于所述陰極板的陰極板氧化劑入口公共通道21，
[0042]所述冷卻劑入口公共通道包括位于所述陽(yáng)極板上的陽(yáng)極板冷卻劑入口公共通道12和位于所述陰極板的陰極板冷卻劑入口公共通道22，
[0043]所述還原劑入口公共通道包