[发明专利]一种直通式燃料电池双极板流场的出入口机构

说明书

本发明涉及一种直通式燃料电池双极板流场的出入口机构，包括连接流场和进水口的进水口单元、连接流场和进气口的进气口单元；进水口单元包括第一金属板和第二金属板，第一金属板上具有并排设置的多个第一凹槽，第二金属板上具有并排设置的多个第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽的位置相对，第一金属板和第二金属板相对合拢，位置对应的第一凹槽和第二凹槽形成并排设置的多根进水管道，进水口单元的上下两面均设有密封凸台。与现有技术相比，本发明通过密封凸台加装密封件对位密封，结构简单，装配稳定性高；并且通过一体化直通式的进水管道和进气管道能够有效提升介质进入的流量和效率。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池的双极板，尤其是涉及一种直通式燃料电池双极板流场的出入口机构。

背景技术

质子交换膜燃料电池是一种通过催化剂将阳极氢气分解为质子和电子，质子通过质子交换膜到达阴极，电子则通过外电路到达阴极，电子、质子与氧气在阴极催化剂催化下生成水的电化学装置，具有效率高，温度低，清洁环保等优点。

阳极的氢气和阴极的氧气分别位于质子交换膜电极两侧，由燃料电池双极板分隔成阳极流场和阴极流场。该流场既需要不断输入氢气和氧气等反应物，以及冷却水，又需要不断排出包含反应生成物的尾气，同时还需要与外界环境隔绝，避免反应物料、反应产物和冷却水的泄漏，这些技术特点都要求该流场的出入口需要同时实现流通和密封的功能。

现有的流场出入口结构大多是采用多层结构，在双极板的阴极面和阳极面分别设置密封圈，由于进出气结构错位布置，对应的密封结构位置不能一一对应，容易对膜电极组件的边框造成剪切，对电堆的气密性和寿命不利；且多层结构的流阻较大，会增大进气空压机的损耗并降低进气分配的一致性。

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直通式燃料电池双极板流场的出入口机构。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种直通式燃料电池双极板流场的出入口机构，双极板包括流场、进水口、出水口、进气口和出气口，所述的进水口和出水口分别位于流场的两端，所述的进气口和出气口同样分别位于流场的两端，所述的出入口机构包括连接流场和进水口的进水口单元、连接流场和出水口的出水口单元、连接流场和进气口的进气口单元，以及连接流场和出气口的出气口单元；

所述的进水口单元包括第一金属板和第二金属板，所述的第一金属板上具有并排设置的多个第一凹槽，所述的第二金属板上具有并排设置的多个第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽的位置相对，所述的第一金属板和第二金属板相对合拢，位置对应的第一凹槽和第二凹槽形成并排设置的多根进水管道，所述的进水口单元的上下两面均设有密封凸台，所述的密封凸台环绕进水口，并且该密封凸台为由第一金属板和第二金属板组成的中空腔体，所述的密封凸台和每根进水管道相交，中空腔体和进水管道贯通；所述的出水口单元和进水口单元的结构相同；

所述的进气口单元包括第三金属板和第四金属板，所述的第三金属板上具有并排设置的多个第三凹槽，所述的第三金属板和第四金属板相对合拢，第三凹槽和第四金属板的平面形成进气管道，所述的进水口单元的上下两面均设有密封凸台，所述的密封凸台环绕进气口，并且该密封凸台为由第三金属板和第四金属板组成的中空腔体，所述的密封凸台和每根进气管道相交，中空腔体和进气管道贯通；所述的出气口单元和进气口单元的结构相同。

进一步地，所述的第一金属板连接双极板的阳极板或阴极板，所述的第二金属板连接同一双极板的阴极板或阳极板。

进一步地，所述的第一金属板和第二金属板，与双极板的阳极板或阴极板一体成型。

进一步地，所述的第三金属板连接双极板的阳极板或阴极板，所述的第四金属板连接同一双极板的阴极板或阳极板。

进一步地，所述的第三金属板和第四金属板，与双极板的阳极板或阴极板一体成型。