[发明专利]一种燃料电池双极板的粘合槽结构

说明书

本发明涉及一种燃料电池双极板的粘合槽结构，所述的双极板上设有导流槽、流体进出口和粘合槽，粘合槽内设有粘合胶，所述的粘合槽四周开有多条排气槽，各排气槽连通粘合槽与其旁边的导流槽,或流体进、出口，或极板外边缘。与现有技术相比，本发明结构的双极板具有良好气密性、导电导热性、阻气性与机械强度等优点。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池双极板，尤其是涉及一种燃料电池双极板的粘合槽结构。

背景技术

燃料电池通常由多个电池单元构成，每个电池单元包括两个电极(阳极和阴极),该两个电极被电解质元件隔开，并且彼此串联地组装，形成燃料电池堆。通过给每个电极供给适当的反应物，即给一个电极供给燃料而另一个供给氧化剂，实现电化学反应，从而在电极之间形成电位差，并且因此产生电能。

质子交换膜燃料电池核心部件主要包括膜电极和极板。膜电极由质子交换膜和气体扩散层、催化剂组成，膜电极两侧则是极板，电化学反应生成的电子通过极板即可引出至外电路。阳极极板的导流孔和导流槽提供氢气燃料，阴极极板则提供空气为氧化剂。在阳极氢气经催化反应产生氢正离子(质子)，质子交换膜帮助氢正离子迁移到阴极。在阴极空气中的氧经催化反应得到电子形成负离子，与迁移过来的氢正离子反应生成水。

在燃料电池中发生的电化学反应可用以下的反应方程式来表示：

阳极反应：2H²→4H++4e

阴极反应：O²+4H++4e→2H₂O

在整个电化学反应中，极板引出的电流正是燃料电池的发电结果。多个电池单体根据需要串联，组成不同功率的电池组(电堆)。在电池组中，双极板串联叠加。一块燃料电池双极板由一块阴极单板和一块阳极单板粘合而成，中间粘结形成冷却流道，燃料(氢气)和氧化剂(如空气)导流槽则分别位于两块极板的外侧。这就要求双极板需要具有一定的气密性，能把参加反应的燃料、氧化剂、冷却液三者隔离分开。所以在双极板的制作过程中，阴、阳单板的粘合就显得尤为重要。

通常在粘合双极板时，特别在一些极板上较大的平面粘贴时，因粘胶制备搅拌混合时不可避免会含有一定量的气泡，且阴、阳单板粘合时也有少量气泡夹带进粘合槽，导致后期双极板粘合胶体固化时，气泡挤压粘胶而使其溢出粘合槽，粘合槽没有被完全填充，在粘合槽内形成多孔非密闭型腔，严重影响冷却流场的气密性，影响燃料电池发电性能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有良好气密性、导电导热性、阻气性与机械强度的燃料电池双极板的粘合槽结构。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种燃料电池双极板的粘合槽结构，所述的双极板上设有导流槽，流体进、出口和粘合槽，粘合槽内设有连续的粘合胶，其特征在于，所述的粘合槽四周开有多条排气槽，各排气槽连通粘合槽与其旁边的导流槽，或流体进、出口，或极板外边缘。

所述的粘合槽为浅宽型粘合槽，其宽度为：5～10mm，深度为：0.05～0.1mm。若干个排气槽均匀分布在粘合槽的两侧，使得粘合槽与极板外边缘及最两侧的冷却流道相连通。

所述的排气槽为浅窄型排气槽，其深度为:0.02～0.08mm,宽度为:0.2～1.0mm。具体视极板粘合槽的容积适当调整。

所述的粘合槽四周均匀设有与其垂直的多条排气槽。

所述的双极板通过以下方法粘合：在粘合槽内均匀涂覆连续的粘合胶条，粘合胶条的宽度小于粘合槽，厚度大于粘合槽深度，双极板在压机上压合，粘合胶条均匀平铺于粘合槽内，粘合胶条中的气泡以及两块板压合时夹带的少量气体在粘胶固化前可顺着排气槽排出粘合槽，粘胶固化后二块阴、阳极单极板粘连在一起，且之间是零间隙，完全接触。