[发明专利]一种高性能质子交换膜燃料电池阴阳极流场及其双极板

权利要求书

1.一种高性能质子交换膜燃料电池阴阳极流场及其双极板，金属双极板包括阴极板(1)和阳极板(2)，其特征在于，分别在阴极板(1)和阳极板(2)上冲压得到折型直行阴极流场(17)和蛇型阳极流场(27)流场结构，该二流场分别处在极板表面的中心位置，阴极板(1)和阳极板(2)分别具有上、下两个表面，这两个表面分别为气腔侧和冷却剂腔侧；金属双极板边框部位冲孔得到金属双极板的公用管道，包括金属双极板的空气、氢气的阴极气体公用管道(11)和阳极气体公用管道(12)，以及阴极水公用管道(13)、阴极公用管道(21)、阳极公用管道(22)和阳极水公用管道(23)；金属双极板密封结构和通道采用液态硅胶注射成型，并且分别在阴极板(1)和阳极板(2)的双侧面一次注射完成。

2.如权利要求1所述的一种高性能质子交换膜燃料电池阴阳极流场及其双极板，其特征在于，折型直行阴极流场(17)包括位于流场进、出口端的阴极流场直行段(18)和位于进、出口端之间的折型段，以及位于流场进、出口端两侧边的阴极流场边缘段(19)；其中，折型段两端分别连通一组阴极流场直行段(18)，折型段两边分别连通一组阴极流场边缘段(19)，该阴极流场边缘段(19)内侧为折边、外侧为直边；蛇型阳极流场(27)包括阳极流场进口端边缘通道(25)、阳极流场出口端边缘通道(26)以及连通与其间的蛇形盘管通道。

3.如权利要求1所述的一种高性能质子交换膜燃料电池阴阳极流场及其双极板，其特征在于，在阴极板(1)和阳极板(2)密封结构之外加工透胶孔(15)，硅胶注射完成后金属双极板双面硅胶相互贯通成一体。

4.如权利要求1所述的一种高性能质子交换膜燃料电池阴阳极流场及其双极板，其特征在于，金属双极板阴极腔、阳极腔和冷却剂腔整体分别被封闭在注射硅胶形成的密封圈内。

5.如权利要求1所述的一种高性能质子交换膜燃料电池阴阳极流场及其双极板，其特征在于，金属双极板的阴极板(1)的阴极气体公用管道(11)、阳极气体公用管道(12)、阴极水公用管道(13)以及流场周边注射硅胶得到气腔侧气腔密封硅胶条(100A)和水腔侧水腔密封胶条(100B)，公用管道的密封除对公用管道一圈密封胶条外在与阴极腔和水腔之间再加工一条密封圈，即气腔侧气腔密封硅胶条(103A)或气腔侧水腔双层密封胶条(102A)，在阴极气体进入和导出气腔时，气腔和水腔侧第二层密封圈上割开形成间隔的阴极侧气体通道胶条(1001A)和水腔侧气体通道胶条(1001B)，在通道条之间的极板上加工阴极气体通道孔(16)，气体在公用管道从金属双极板的水腔侧通道导入或导出到阴极气体通道孔(16)，然后进入和流出流场。

6.如权利要求1所述的一种高性能质子交换膜燃料电池阴阳极流场及其双极板，其特征在于，金属双极板的阳极板(2)的阴极公用管道(21)、阳极公用管道(22)、水公用管道(23)以及流场周边注射硅胶得到气腔侧气腔密封硅胶条(200A)、水腔侧水腔密封胶条(200B)；公用管道的密封除对公用管道一圈密封胶条外在与阳极腔和水腔之间再加工一条密封圈，即气腔侧气腔密封硅胶条(2001A)或气腔侧水腔双层密封胶条(2002A)，在阳极气体进入和导出气腔时，气腔和水腔侧密封圈上割开形成间隔的气腔侧氢气腔通道胶条(2003A)、水腔侧氢气腔通道胶条(2003B)，在通道胶条之间的极板上加工阳极气体通道孔(24)，气体从公用管道到极板的水腔侧导入或导出到阳极气体通道孔(24)，然后进入和流出蛇型阳极流场(27)。