[实用新型]一种燃料电池双极板

说明书

本实用新型涉及一种燃料电池双极板，它包括：板本体，所述板本体中部开设有氢气进口和氢气出口；两组氢气流场，两组所述氢气流场形成在所述板本体的任一表面上且关于所述氢气进口或所述氢气出口对称；两组空气流场，两组所述空气流场形成在所述板本体的另一表面上且关于所述氢气进口或所述氢气出口对称。对称的结构有利于水、热量的排出，避免电池局部过热，可以提高电池性能并增加电池寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池的部件，具体涉及一种燃料电池双极板。

背景技术

质子交换膜燃料电池具有室温冷启动，转换效率高，高体积比功率密度，产物零污染等优点，因而成为当今国际社会的研究热点。它同一般的化学电源相比，结构复杂。它除了燃料电池堆本身以外，还包括一些辅助设备。燃料电池系统功率密度大小和电池转换效率高低是评价燃料电池效能的两个重要指标，辅助设备的体积及能耗直接影响了燃料电池系统的整体的功率密度。同时也使燃料电池总体能量转换效率降低。

目前，一个单电池一般能够产生0.5-1V的电压。为了获得更高的燃料电池电压，通常在所谓的燃料电池组中串联很多单电池。为了经济，通常使一个燃料电池的阴极与对应的燃料电池的阴极集成的方式设计燃料电池组。这可通过所谓的双极板而实现。双极板是PEMFC的核心部件，其设计成本在整个PEMFC成本中可占到60％～70％。双极板的两侧加工有由流道构成的流场，流场的主要功能是引导反应气均匀分配到电极各处，经电极扩散层达到催化层参与反应。在PEMFC中，电极各处均能获得充足的反应剂，及时把电池生成的水排出是保证燃料电池正常运行的关键。如果反应剂在电极各处分布不均匀，就会造成电极各处反应不均匀，从而引起电流密度分布不均匀，导致电池局部过热，降低电池性能并影响电池寿命，同样，如果阴极生成的产物水不能及时排出，就会造成“水淹”电极的情况，从而会增大气体扩散阻力，形成浓差极化，影响电池性能。因此，在流场板的设计中，气体进出口和冷却流体的设计非常重要，反应气体进出口受堵，气体不能顺利到达电堆每片电极处，引起电流密度不均匀，电池性能下降，如果冷却流体进出口设计不合理，导致冷却流体进口受阻或出口受堵，都会导致电极反应中的产物水无法顺利排出，致使电池局部受热，影响电池电堆性能。

发明内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种燃料电池双极板。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种燃料电池双极板，它包括：

板本体，所述板本体中部开设有氢气进口和氢气出口；

两组氢气流场，两组所述氢气流场形成在所述板本体的任一表面上且关于所述氢气进口或所述氢气出口对称；每组所述氢气流场包括一端与所述氢气进口相连通且相互平行的多道第一流道、一端与所述氢气出口相连通且与所述第一流道相平行的多道第四流道、设置于多道所述第一流道一侧且与其相平行的多道第二流道、设置于所述第二流道和所述第四流道之间且与所述第二流道相平行的多道第三流道、与多道所述第四流道一端相连通且延伸至与所述第三流道一端相对设置的第一连接槽、与多道所述第三流道另一端相连通且延伸至与所述第二流道一端相对设置的第二连接槽、与多道所述第二流道另一端相连通且延伸至与所述第一流道一端相对设置的第三连接槽以及对应设置于所述第三流道和所述第一连接槽之间、所述第二流道和所述第二连接槽之间以及所述第一流道和所述第三连接槽之间的多组短槽；

两组空气流场，两组所述空气流场形成在所述板本体的另一表面上且关于所述氢气进口或所述氢气出口对称。

优化地，所述氢气出口为圆形，其中心处设置凸起的横筋。

优化地，每组所述空气流场包括相互平行且间隔设置的多道凹槽、形成在相邻两道所述凹槽之间的凸脊以及开设于所述板本体端部用于减重的多个镂空槽，所述镂空槽和所述氢气进口位于所述凹槽的两侧。

进一步地，所述凸脊的宽度为0.3～0.9mm之间，所述凹槽与所述凸脊的宽度比为2.5～5∶1。