[实用新型]一种燃料电池金属双极板结构及燃料电池堆

说明书

本实用新型公开一种燃料电池金属双极板结构及燃料电池堆，该双极板结构包括：阳极金属片、阴极金属片以及位于两金属片之间的膜电极；阳极金属片具有第一气体入口、第二气体入口、第一液体入口、混流区以及反应区；阴极金属片具有第一气体出口、第二气体出口、第一液体出口、混流区以及反应区；以及阳极金属片与阴极金属片规格相同，对称设置。本实用新型的燃料电池金属双极板结构，电池尺寸小、重量轻且制造成本低。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，更具体地涉及一种燃料电池金属双极板结构及燃料电池堆。

背景技术

燃料电池是一种能以较高的效率将燃料与氧化剂(通常是空气中的氧气)通过化学反应直接转化为电能的发电装置，其反应副产品是纯水。因此具有节能、环保等优点。

在燃料电池片数叠加的同时，燃料电池内部空间增大，气体与液体在燃料电池内部流通的阻力和速度相应增加，从而造成了燃料电池单片电池之间的不一致性，进而对燃料电池的性能及其寿命产生较大的影响。

因此，本领域急需开发新的体积小重量轻成本低的燃料电池金属双极板结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种燃料电池金属双极板结构及燃料电池堆。本实用新型的燃料电池金属双极板结构，电池尺寸小、重量轻且制造成本低。

在本实用新型的第一方面提供了一种燃料电池金属双极板结构，具体地，该双极板结构包括：阳极金属片、阴极金属片以及位于两金属片之间的膜电极；阳极金属片具有第一气体入口、第二气体入口、第一液体入口、混流区以及反应区；阴极金属片具有第一气体出口、第二气体出口、第一液体出口、混流区以及反应区；以及阳极金属片与阴极金属片规格相同，对称设置。

在另一优选例中，阳极金属片板与膜电极的一侧形成第一气体流道、和/或阴极金属片板与膜电极的另一侧形成第二气体流道。

在另一优选例中，阳极金属片厚度为D1、阴极金属片厚度为D2，其中，0.05mm≤D1≤0.6mm，且D1＝D2。

在另一优选例中，阳极金属片厚度为D1、阴极金属片厚度为D2，其中，0.05mm≤D1≤0.4mm，且D1＝D2。

在另一优选例中，阳极金属片厚度为D1、阴极金属片厚度为D2，其中，0.07mm≤D1≤0.1mm，且D1＝D2。

在另一优选例中，阳极金属片选自：钛、铂、镍或其组合。

在另一优选例中，第一气体入口横截面面积为S1、第二气体入口横截面面积为S2、第一液体入口横截面面积为S3，第一气体出口横截面面积为S4、第二气体出口横截面面积为S5、第一液体出口横截面面积为S6，其中，S1≥S2≥S2、S1＝S4、S2＝S5、且S3＝S6。

在另一优选例中，反应区具有以下特征：

(1)反应区的横截面是长方形，且长方形长为15-30cm、宽为12-18cm；和/或

(2)反应区具有15-40个反应单元。

在另一优选例中，反应单元具有以下特征：

(a)反应单元均匀布置且相互平行；

(b)反应单元横截面是长方形，且长方形长为15-30cm、宽为0.2-1.2cm；和/或

(c)反应单元规格相同。

在另一优选例中，混流区具有25-100个流道。

在本实用新型的第二方面提供了一种燃料电池堆，具体地，电池堆由M个如上所述的燃料电池金属双极板结构串联叠加而成；

其中，M为大于等于5的正整数。

在另一优选例中，6≤M≤300。