[发明专利]双极板及燃料电池电堆

说明书

本申请涉及一种双极板及燃料电池电堆。双极板包括阳极单板和阴极单板。阳极单板包括设置有阳极流场的第一面以及第二面。阴极单板包括设置有阴极流场的第三面以及第四面。阳极流场的进口端和出口端分别延伸至阳极单板的外边缘。阴极流场的进口端和出口端分别延伸至阴极单板的外边缘，第二面和第四面固定贴合在一起，组成双极板。阳极单板和阴极单板的外边缘均设置有密封槽。利用密封槽可以实现流场通道的密封。双极板的平面内仅设置有流场和密封槽。削减了传统双极板中阳极燃料、阴极燃料以及冷却液的进出口外框的设计。可以确保燃料电池电堆的高效发电的基础上，提高双极板发电部分的有效面积率。

技术领域

本申请涉及燃料电池领域，特别是涉及一种双极板及燃料电池电堆。

背景技术

当前，环保零排放新能源汽车正在全球高速发展，并且国际上许多发达国家均制定了传统汽油车退役时间表。在新能源汽车中，以燃料电池作为动力电源驱动的燃料电池电动汽车，用燃料氢气替代传统汽油作为能源，被认为是在各方面性能可以与传统汽油车相媲美的替代型新能源汽车。国际上许多著名汽车厂商均已推出商业化燃料电池汽车。

双极板是燃料电池的关键部件之一，在燃料电池中发挥着传输和分隔燃料和空气及冷却液、机械支撑、电子传导等重要作用。双极板除发挥上述作用外，其设计决定了燃料电池极板的有效面积率，进而决定燃料电池电堆的体积功率密度等。双极板设计包括气体和冷却液进出口设计、密封设计、流场设计、电池堆组装定位设计等。传统双极板设计一般将燃料、空气和冷却液进出口外框设计在双极板板材平面内，在密封上需要围绕这些进出口框进行设计，而发电有效部分流场则位于这些设计所包围的内部，从而这使得传统双极板的进出口及其密封的面积占比较大，发电部分的有效面积率较低。

发明内容

基于此，有必要针对传统双极板的进出口及其密封的面积占比较大，发电部分的有效面积率较低问题，提供一种双极板及燃料电池电堆。

一种双极板，包括：

阳极单板，包括第一面和第二面，所述第一面设置有阳极流场，所述阳极流场的进口端和出口端分别延伸至所述阳极单板的外边缘；以及

阴极单板，包括第三面和第四面，所述第三面设置有阴极流场，所述阴极流场的进口端和出口端分别延伸至所述阴极单板的外边缘，所述阳极单板的所述第二面与所述阴极单板的所述第四面固定贴合；

所述阳极单板和所述阴极单板的外边缘均设置有密封槽。

在其中一个实施例中，还包括：

阳极密封件，与所述阳极单板的密封槽卡合连接，以覆盖于所述阳极流场的四周。

在其中一个实施例中，还包括：

阴极密封件，与所述阴极单板的密封槽卡合连接，以覆盖于所述阴极流场的四周。

在其中一个实施例中，所述阳极单板还包括：

第一冷却流场，设置于所述阳极单板的所述第二面，所述第一冷却流场的进口端和出口端分别延伸至所述阳极单板的外边缘。

在其中一个实施例中，所述阴极单板还包括：

第二冷却流场，设置于所述阴极单板的所述第四面，所述第二冷却流场的进口端和出口端分别延伸至所述阴极单板的外边缘，当所述第二面和所述第四面固定贴合时，所述第一冷却流场和第二冷却流场完全重合，以形成冷却液通道。

一种燃料电池电堆，包括：

两个端板；

电池堆组件，设置于两个所述端板之间，所述电池堆组件包括多个如上述实施例中任一项所述的双极板，多个所述双极板贴合在一起，形成阳极燃料运输区、阴极燃料运输区以及冷却液运输区；以及