[发明专利]一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆

权利要求书

1.一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆，其特征在于，包括金属板单电池(6)、进气端板(7)、正极导电板(8)、石墨空气板(9)、石墨板单电池(12)、负极导电板(13)及出气端板(14)，多个金属板单电池(6)层叠设置，在层叠后金属板单电池(6)的外侧设置有石墨空气板(9)与石墨板单电池(12)，在石墨空气板(9)与石墨板单电池(12)的外侧分别设置有正极导电板(8)与负极导电板(13)，在正极导电板(8)与负极导电板(13)的外侧分别设置有进气端板(7)与出气端板(14)。

2.根据权利要求1所述的一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆，其特征在于，所述金属板单电池(6)包括金属双极板(1)、环形垫片(2)、氢气扩散层(3)、燃料电池电极(4)及氧气扩散层(5)，所述金属双极板(1)一侧为空气侧，另一侧为氢气侧，所述氢气扩散层(3)、燃料电池电极(4)及氧气扩散层(5)由里向外依次设置在金属双极板(1)的氢气侧，所述环形垫片(2)粘贴在金属双极板(1)空气侧的端头。

3.根据权利要求1所述的一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆，其特征在于，所述金属双极板(1)长度方向的两端为端头，两个端头以内的部分为流场区域，所述金属双极板(1)空气侧形成空气流场，所述金属双极板(1)氢气侧形成氢气流场。

4.根据权利要求1所述的一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆，其特征在于，所述金属双极板(1)空气侧开设构成空气流场的槽，空气侧槽的宽度在0.8-3mm，深度1-4mm；脊背的宽度在0.8-3mm；

所述金属双极板(1)氢气侧开设构成氢气流场的槽，氢气侧槽的宽度为0.5-3mm，深度为0.3-1mm；脊背的宽度为1.5-5mm。

5.根据权利要求2所述的一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆，其特征在于，所述环形垫片(2)与金属双极板(1)空气侧的端头宽度相等或稍小，所述氢气扩散层(3)的宽度小于金属双极板(1)的宽度2-8mm，所述氢气扩散层(3)的长度与氢气流场的长度相同；所述氢气扩散层(3)位于金属双极板(1)的氢气侧表面居中，所述燃料电池电极(4)通过金属双极板(1)氢气侧的两侧边缘上的硅胶粘结在金属双极板(1)的氢气侧，并将氢气扩散层(3)夹持在金属双极板(1)与燃料电池电极(4)之间，所述燃料电池电极(4)的宽度与金属双极板(1)的宽度相同，所述燃料电池电极(4)的长度与氢气扩散层(3)的长度相同；所述氧气扩散层(5)放置在燃料电池电极(4)的表面，所述氧气扩散层(5)的宽度与燃料电池电极(4)相同，所述氧气扩散层(5)的长度比氢气扩散层(3)小3-14mm，所述氧气扩散层(5)长度方向的两端通过粘结并固化在金属双极板(1)氢气侧两个端头的硅胶抵接固定。

6.根据权利要求1所述的一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆，其特征在于，所述进气端板(7)与出气端板(14)之间通过丝杆(11)组装成空冷燃料电池堆。

7.根据权利要求1所述的一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆，其特征在于，所述氢气扩散层(3)材料为碳布或碳纸，表面用碳粉与PTFE混合后涂覆。

8.根据权利要求1所述的一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆，其特征在于，所述氧气扩散层(5)材料为碳布或碳纸，表面用碳粉与PTFE混合后涂覆。

9.根据权利要求1所述的一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆，其特征在于，所述正极导电板(8)一面铜镀金，另一面为环氧树脂。

10.根据权利要求1所述的一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆，其特征在于，所述负极导电板(13)一面铜镀金，另一面为环氧树脂。