[发明专利]一种质子交换膜燃料电池金属双极板

摘要

一种质子交换膜燃料电池金属双极板，由金属薄板制成的阴极腔单极板和阳极腔单极板组合构成，单极板的正面分别是阴、阳极腔，阴、阳极腔单极板的背面是冷却水腔，单极板的正、背两面均设有凹凸沟槽构成的流道，正、背两面的凹凸沟槽相互对应，正面的凸起是背面的凹槽，正面的凹槽是背面的凸起，正面的凹凸沟槽分别构成了阴、阳极腔的流道，背面的凹凸沟槽构成了冷却水腔的流道。本发明的优点是：制造的双极板厚度薄、流体相互严格分隔、流体分配好、重量轻、加工简单、加工成本低。

主权项

1、一种质子交换膜燃料电池金属双极板，由金属薄板制成的阴极腔单极板和阳极腔单极板组合构成，单极板的正面分别是阴、阳极腔，阴、阳极腔由单极板的中部凹凸沟槽构成的流道、两端开设的公用氢气通道开口、公用空气通道开口和公用水流通道开口组成，流道由中间部分的流场流道、流场流道两端的分配流道和与分配流道连通的进出口通道组成，分配流道的一端与流场流道连通，另一端分别与氢气进出口通道、空气进出口通道和水流进出口通道连通，进出口通道在阴、阳极腔单极板的两端各有三个，分别是氢气进出口通道、空气进出口通道和水流进出口通道，氢气进出口通道、空气进出口通道和水流进出口通道分别与各自的公用通道开口相通，公用氢气通道开口、公用空气通道开口和公用水流通道开口之间设有密封胶线槽，单极板流道外缘沿单极板四边设有胶线槽，密封胶线槽内装有密封胶圈，密封胶圈封闭的区域分别为阴、阳极腔，阴极腔单极板的背面相对，阴极腔胶线槽的背面与阳极腔胶线槽的背面相互接靠，用密封胶膜或密封胶粘接，密封组合成冷却水腔，其特征在于所述的单极板的正、背两面均设有凹凸沟槽构成的流道，正、背两面的凹凸沟槽相互对应，正面的凸起是背面的凹槽，正面的凹槽是背面的凸起，正面的凹凸沟槽分别构成了阴、阳极腔的流道，背面的凹凸沟槽构成了冷却水腔的流道；所述的双极板的阴、阳极腔的流场流道沟槽的深度比胶线槽的深度深，二者的高差为冷却水腔密封胶厚度的一半，所述的单极板的分配流道是转角型流道或者倾斜式流道，阴、阳极腔分配流道沟槽的转角或者倾斜走向相反，在冷却水腔内形成分配流道互相交叉，所述的阴极腔的水流进出口通道处的密封线槽和阳极腔的水流进出口通道处的密封线槽不在相同的位置，呈前后错位设置，在冷却水腔的水流进出口通道处形成一个水流通道腔，阴、阳极腔水流进出口通道处的胶线槽的背面垫有支撑垫片，垫片厚度与胶线槽深度一致，支撑垫片间隔设置，支撑垫片之间间隔形成水流通道，阴、阳极腔水流进出口处的胶线槽背面所垫支撑垫片大小相同，排列方向一致；在阴极腔的水流进出口通道与分配流道之间设有一条横向凹凸沟槽，凹凸沟槽在冷却水腔形成一条水流通道，水流通道一端通达阳极腔氢气进出口通道，阳极腔氢气进出口通道的背面是水流进入阳极腔侧分配流道的背面流道，阳极腔侧的分配流道背面形成的水腔分配流道，实现水流在阴极腔侧的分配，通道另一端通达阴极腔侧空气进口通道；阳极腔的水流进出口通道与分配流道之间设有一条横向凹凸沟槽，凹凸沟槽在冷却水腔形成一条水流通道，水流通道一端通达阴极腔空气进出口通道，阴极腔空气进出口通道背面是水流进入阴极腔分配流道的背面流道，阴极腔侧的分配流道的背面形成的水腔分配流道，实现水流在阳极侧的分配，通道另一端通达阳极侧空气进口通道。