[发明专利]一种金属双极板结构

说明书

本发明公开了一种金属双极板结构，包括阳极板、阴极板和冷却腔隔板，所述冷却腔隔板位于所述阴极板的冷却腔和所述阳极板的冷却腔之间，所述冷却腔隔板的两侧分别通过阳极流场固定线和阴极流场固定线固设于所述阳极板和所述阴极板上。本申请的金属双极板结构，避免了冷却腔隔板与阳极板和阴极板的直接接触，能够减少由接触电阻带来的双极板本体电阻增加的问题，从而提高金属双极板单池或电堆的输出功率。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种金属双极板结构。

背景技术

近年来，由于全球环境污染问题的日渐加重，各国对环境的保护力度逐渐增加。氢氧燃料电池以其较高的能量转化效率及排放物的无污染等优势，引起了各国广泛关注。针对氢氧燃料电池的相关研发与产业化的工作正在如火如荼的进行中。双极板作为燃料电池的核心部件，主要分为三类：石墨双极板、复合双极板及金属双极板。金属双极板相对于其它两种双极板具有成本低、易成型、体积小等优势，具有较大的开发潜力。

金属双极板具有选材范围广、材料成本低、易于批量化生产。金属双极板工艺主要包括成型、焊接及涂层制备。现有的金属双极板在焊接过程中存在：对金属双极板流场部分定位的容错率低、金属双极板阴阳极流场形状要求过多、双极板容易翘曲及双极板焊接成品率低等问题。

申请号“CN209912963U”通过引入金属隔板，解决燃料电池金属双极板局部过热问题，但是，隔板的引入会增加隔板和极板的接触电阻与隔板的本体电阻，最终导致金属双极板整体电阻大幅上升，降低燃料电池电堆的输出功率，增加热量损耗。因此，本发明针对金属双极板应用过程中出现的这些问题进行结构的创新。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种金属双极板结构，该结构可解决由接触电阻带来的双极板本体电阻增加的问题，能够提高金属双极板电池单池或电堆的输出功率。

为了实现上述目的，本发明提供一种金属双极板结构，包括阳极板、阴极板和冷却腔隔板，所述冷却腔隔板位于所述阴极板的冷却腔和所述阳极板的冷却腔之间，所述冷却腔隔板的两侧分别通过阳极流场固定线和阴极流场固定线固设于所述阳极板和所述阴极板上。

通过上述技术方案，本申请通过阳极流场固定线和阳极流场固定线的设置，避免了冷却腔隔板与阳极板和阴极板的直接接触，能够减少由接触电阻带来的双极板本体电阻增加的问题，从而提高金属双极板单池或电堆的输出功率；并且，本申请通过阳极流场固定线和阴极流场固定线的设置，放宽阴极板和阳极板活性区流场的设计要求。

在一些实施方式中，所述阳极流场固定线设置为阳极流场焊线或者阳极流场粘接线；优选地，所述阳极流场固定线为阳极流场焊线。

在一些实施方式中，所述阴极流场固定线设置为阴极流场焊线或者阴极流场粘接线；优选地，所述阴极流场固定线为阴极流场焊线。

本申请中，阳极流场焊线是通过将阳极流场的凹槽底部与冷却腔隔板焊接在一起形成的，阳极流场粘接线是通过将阳极流场的凹槽底部与冷却腔隔板粘接在一起形成的；阴极流场焊线是通过将阴极流场的凹槽底部与冷却腔隔板焊接在一起形成的，阴极流场粘接线是通过将阴极流场的凹槽底部与冷却腔隔板粘接在一起形成的。

在一些实施方式中，所述冷却腔隔板的外周面与所述阴极板的冷却腔的内周面和/或所述阳极板的冷却腔的内周面相接触。

冷却腔隔板的外周面是指，冷却腔隔板水平放置时其四周边缘的竖直面。本申请中，冷却腔隔板与阴极板的冷却腔的内周面和/或阳极板的冷却腔的内周面相接触这一设置使得阴极板与阳极板的设计不受约束，放宽阴极板和阳极板活性区流场的设计要求，从而增加双极板的阴极流场和阳极流场形状的多样性，解决了传统金属双极板的阳极板与阴极板匹配时对夹具定位容错性小的难题。