[发明专利]双极板、电解小室、燃料电池和电解水制氢装置

说明书

本发明涉及一种双极板、电解小室、燃料电池和电解水制氢装置，其中，双极板包括：基板；阳极侧流道，其包括相互连接的阳极主流道和阳极反应区流道，阳极主流道贯穿基板，阳极反应区流道形成在基板的第一侧；阴极侧流道，其包括相互连接的阴极主流道和阴极反应区流道，阴极主流道贯穿基板，阴极反应区流道形成在基板的第二侧。本发明实施例的双极板能够克服现有技术中的双极板制造工艺较为复杂，数量较多，生产成本较高，且单侧需要承受较大的流体压力的缺陷，其制造流程较为简单，表达流道特征的板的使用数量较少，生产成本较低，且具有更好的承压能力。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种双极板、电解小室、燃料电池和电解水制氢装置。

背景技术

双极板又称双极板，是燃料电池和电解水制氢装置的重要部件之一。双极板能够分隔燃料与氧化剂，阻止气体透过，并收集、传导电流，电导率高，通过在双极板上设计与加工的流道，可将气体均匀分配到电极的反应层进行电极反应，并能排出热量，保持电池温场均匀。

然而，目前的双极板在制造过程中需要分别制作出具有阳极侧流道的阳极板和具有阴极侧流道的阴极板，在制造电解小室时，需要将正极板、阳极扩散层、膜电极、阴极扩散层和负极板层叠设置，每一个电极小室制作完成后，需要在电极小室的双极板外对扣一个双极板，周而复始。这就导致了双极板的制造工艺较为复杂，数量较多，生产成本较高，且双极板的单侧需要承受较大的流体压力。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中燃料电池和电解水制氢装置使用的双极板数量较多，且单侧需要承受较大的流体压力，双极板制造工艺较为复杂的缺陷，从而提供一种双极板、电解小室、燃料电池和电解水制氢装置，其制造流程较为简单，表达流道特征的板的使用数量较少，生产成本较低，且双极板具有更好的承压能力。

为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种双极板，包括：基板；阳极侧流道，其包括相互连接的阳极主流道和阳极反应区流道，阳极主流道贯穿基板，阳极反应区流道形成在基板的第一侧；

阴极侧流道，其包括相互连接的阴极主流道和阴极反应区流道，阴极主流道贯穿基板，阴极反应区流道形成在基板的第二侧。

进一步地，阳极侧流道还包括形成在基板的第一侧，并适于连通阳极主流道和阳极反应区流道的阳极导流结构；和/或，

阴极侧流道还包括形成在基板的第二侧，并适于连通阴极主流道和阴极反应区流道的阴极导流结构。

进一步地，阳极反应区通道为多条且相互平行设置，阳极导流结构包括阳极均流通道和多条阳极导流通道，每条阳极导流通道适于将一条阳极反应区通道与阳极主流道相连通，阳极均流通道适于连通多条阳极导流通道；和/或，

阴极反应区流道为多条且相互平行设置，阴极导流结构包括阴极均流通道和多条阴极导流通道，每条阴极导流通道适于将一条阴极反应区流道与阴极主流道相连通，阴极均流通道适于连通多条阴极导流通道。

进一步地，阳极导流结构通过冲压工艺形成在基板的第一侧；或，

阳极导流结构通过注塑工艺形成在双极板的第一侧；或，

双极板还包括盖设在基板的第一侧的过桥，阳极导流结构形成在基板与过桥表面之间。

进一步地，阴极导流结构通过冲压工艺形成在基板的第二侧；或，

阴极导流结构通过注塑工艺形成在基板的第二侧；或，

双极板还包括盖设在基板的第二侧的过桥，阴极导流结构形成在基板与过桥之间。

进一步地，阳极主流道和阴极主流道均为两组，双极板的两端分别设置有一组阳极主流道和一组阴极主流道，且阳极主流道和阴极主流道交错设置，阳极反应区流道设置在两组阳极主流道之间，阴极反应区流道设置在两组阴极主流道之间。