[发明专利]一种具有内分水/内增湿结构的燃料电池双极板

权利要求书

1.一种燃料电池双极板，其特征在于，所述双极板为多层板结构，所述双极板的一侧至另一侧依次设有氧极板、导电水流场板和氢极板；

所述氧极板为氧极板I、氧极板II或氧极板III；

所述氧极板I为内分水/内增湿的组合板，由外侧至内侧依次为导电微孔板、含有通孔的导电实心板；所述通孔处覆盖有导水阻气膜；

所述氧极板II为组合板，由外侧至内侧依次为导电流场板和不含通孔的导电实心板；

所述氧极板III为自带流场的不含通孔的导电实心板；

所述氢极板为氢极板I、氢极板II或氢极板III；

所述氢极板I为内分水/内增湿的组合板，由外侧至内侧依次为导电微孔板、含有通孔的导电实心板；所述通孔处覆盖有导水阻气膜；

所述氢极板II为组合板，由外侧至内侧依次为导电流场板和不含通孔的导电实心板；

所述氢极板III为自带流场的不含通孔的导电实心板；

所述双极板的氧极板和氢极板至少其中之一为内分水/内增湿的组合板；

所述导电水流场板为氧极板和氢极板之间单独设置的板，或者直接将氧极板II或氢极板II的导电实心板制成含有沟槽的结构，使该沟槽作为水流场。

2.根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述氧极板和氢极板分别为氧极板I和氢极板I时；所述氧极板I和氢极板I之间设有两个导电水流场板，所述两个导电水流场板之间用导电实心板隔开。

3.根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述氧极板II或氢极板II中的导电流场板为导电石墨板；所述氧极板III或氢极板III为金属导电实心板。

4.根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述导电微孔板的材质为泡沫钛、泡沫银、泡沫铜、泡沫金、泡沫不锈钢、泡沫镍、微孔石墨、微孔银板、微孔铜板、微孔金板、微孔铁板、微孔钛板、微孔镍板、微孔铂板中的一种或几种的组合；所述导电微孔板的孔径为0.01μm-0.5mm，优选为5-50μm；所述导电微孔板的孔隙率为0.5％-98％；所述导电微孔板的厚度为0.1～50mm；所述导电微孔板的电导率为10⁴～10⁸S/m。

5.根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述含有通孔的导电实心板的通孔为1个或1个以上的大孔；总的孔面积占含有通孔的导电实心板总平面面积的10％-90％，优选为30-70％；所述大孔面积不小于1cm²；当大孔为1个以上时，各所述大孔在含有通孔的导电实心板上均匀分布。

6.根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述含有通孔的导电实心板的通孔为1群或1群以上的小孔；总的孔面积占含有通孔的导电实心板总平面面积的10％-90％，优选为30-70％；当小孔群数量为1个以上时，所述各小孔群在含有通孔的导电实心板上均匀分布。

7.根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述导电微孔板完全覆盖含有通孔的导电实心板，并且和含有通孔的导电实心板的实心导电部分直接接触。

8.根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述导水阻气膜将含有通孔的导电实心板的通孔全部覆盖，所述导电微孔板和未覆盖膜的部分直接接触。

9.根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述导水阻气膜为孔径为0.01μm-2μm的亲水微孔膜；或者不含微孔的离子交换膜，如酸性离子交换膜如Nafion膜和碱性离子交换膜如A201。

10.一种燃料电池，其特征在于，所述电池的两侧由外侧至内侧各自设有端板和集电板，所述两个集电板之间依次平行设置单极板、膜电极和权利要求1～9所述的双极板依次重复排列形成的N个组合、膜电极、单极板；所述单极板为权利要求1～9所述的氧极板或氢极板、或氧极板或氢极板与水流场板的组合，N取整数，N≥1。