[发明专利]用于燃料电池的双极板的生产的改进结构和方法

说明书

本发明涉及一种用于形成燃料电池的双极板的套件，该套件包括两个半板(1A、1B)，这两个半板适合于彼此抵靠地组装，且两个半板(1A、1B)的每个均具有沟槽(11A、12A、11B、12B)，这些沟槽通过压印形成并沿纵向方向(X‑X)延伸，并且适合于在半板(1A、1B)的任一侧上形成试剂流通道(5A、5B)以及在两个半板(1A、1B)之间形成热量传递流体流管道(6)，该套件的特征在于，半板(1A、1B)是相同的，每个半板均包括至少一对互补的指引元件(2A1、2A2、2BA、2B2、3A1、3A2、3B1、3B2)，这些指引元件通过压印制成，并且适合于当半板(1A、1B)组装在一起时使得这些半板相对于彼此对中。

技术领域

本发明涉及燃料电池的领域，并且更具体地涉及组装用于燃料电池的双极板。

背景技术

优化燃料电池的重量通过使得双极板由两个相同的压印半板制成而已实现改进这些双极板的结构，这些压印半板用于执行若干功能；使得试剂流在外表面上通过，使得热量传递流体流通过这些板之间，电气地互连两个电极膜组件，以及将电极膜组件压在一起并且夹持这些电极膜组件。

因此，对半板进行压印形成冷却管道，用以供用于冷却燃料电池的热传递流体通过。

这些冷却管道位于用于供试剂流通过的管道的任一侧上，并且这些冷却管道所具有的尺寸相当小且在零点几毫米的量级上，这在制造和组装公差方面相当受限。

用于组装半板的现有技术包括使用远程地定位在工具上的定心钉或者远程地定位在工具上的支架系统。

然而，那些方案对于如下来说是有问题的：获得期望的公差；通过使用包括两个相继间隙的工具进行定位，一个间隙在第一半板和工具之间，而另一个间隙在工具和第二半板之间，由此增大组件的总体离散。

因此，本发明试图至少部分地解决上述问题。

发明内容

为此，本发明提供一种用于形成燃料电池的双极板的套件，该套件包括两个半板，这两个半板适合于彼此抵靠地组装，且两个半板的每个均具有沟槽，这些沟槽通过压印形成并沿纵向方向延伸，并且适合于在半板的任一侧上形成试剂流通道以及在两个半板之间形成热量传递流体流管道，该套件的特征在于，这些半板是相同的，每个半板均具有至少一对互补的指引元件，这些指引元件通过压印制成并且适合于当所述半板组装在一起时使得这些半板相对于彼此对中。

半板的每个的指引元件通常在用于形成沟槽的同一压印工序期间通过压印制成。

在一具体的实施例中，每个半板的沟槽均限定该半板的厚度，并且每个半板的指引元件通常位于每个半板的厚度内。

在一具体的实施例中，半板的成对指引元件中的每对指引元件均包括两个互补的指引元件，这些指引元件相对于所考虑的半板的中间轴线对称地设置。

借助示例，半板中的每个均包括两对指引元件：

一对圆形的指引元件，该一对圆形的指引元件形成在每个半板的中间纵向轴线的任一侧上；以及

一对椭圆形的指引元件，该一对椭圆形的指引元件形成在每个半板的中间纵向轴线的任一侧上。

这两个半板有利地通过液压成形、由单批压印料制成。

本发明还提供一种由根据前述实施例中任一个所述套件形成的双极板燃料电池板，所述套件的两个半板在将所述半板的其中一个绕该半板的中间轴线转过180°之后组装在一起。

本发明还提供一种用于形成半板的方法，这些半板适合于彼此抵靠地组装以形成双极板燃料电池板，其中，通过压印形成两个相同的半板，以使得半板中的每个均具有沟槽并且还具有至少一对互补的指引元件，这些沟槽沿纵向方向延伸并且适合于在半板的任一侧上形成试剂流通道以及在两个半板之间形成热量传递流体流管道，而这些指引元件适合于当所述半板组装在一起时使得这些半板相对于彼此对中。