[发明专利]风冷质子交换膜燃料电池石墨双极板及其燃料电池

说明书

本发明公开一种风冷质子交换膜燃料电池石墨双极板及其燃料电池，风冷质子交换膜燃料电池石墨双极板包括石墨单板和两个石墨贴片，石墨单板具有第一侧和第二侧，第一侧设有多个氢气流道，第二侧设有多个氧气流道；两个石墨贴片分设于氧气流道的相对两端且与石墨单板的第二侧接合，以分别形成进气通道和出气通道，进气通道和出气通道连通氢气流道；其中，氢气流道沿石墨单板的长度方向延伸，氧气流道沿石墨单板的宽度方向延伸。本发明中，石墨单板和石墨贴片相接合并形成进气通道和出气通道，使得氢气的流通更加匀速平稳，且便利于密封；氢气流道和氧气流道流通方向相垂直，使得氢气和氧气在膜电极的两侧分布更加均匀，优化燃料电池的品质。

技术领域

本发明涉及质子交换膜燃料电池技术领域，具体涉及一种风冷质子交换膜燃料电池石墨双极板及其燃料电池。

背景技术

石墨双极板广泛用于质子交换膜燃料电池，由于双极板的质量占整个电堆的60％～70％，因此，双极板直接影响质子交换膜燃料电池整体的重量和体积。其中，双极板主要起到传输热量、收集电流和提供气体通道等作用。石墨双极板的导电、导热性能好，且具有电阻低、耐腐蚀性强、质量轻、适合批量加工等优点，但是，现有石墨双极板的结构存在弊端，使得气体在流场内的分布不均，影响燃料电池的品质。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种风冷质子交换膜燃料电池石墨双极板及其燃料电池，旨在解决传统石墨双极板内的气体在流场内分布不均的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种风冷质子交换膜燃料电池石墨双极板，包括：

石墨单板，具有相对的第一侧和第二侧，所述第一侧设有多个氢气流道，所述第二侧对应所述多个氢气流道处设有多个氧气流道；以及，

两个石墨贴片，分设于所述氧气流道的相对两端，且与所述石墨单板的第二侧接合，以与所述石墨单板的第二侧分别围设形成进气通道和出气通道，所述进气通道和所述出气通道连通所述氢气流道；

其中，所述氢气流道沿所述石墨单板的长度方向延伸，所述氧气流道沿所述石墨单板的宽度方向延伸。

可选地，所述氢气流道与所述进气通道之间、和/或所述氢气流道与所述出气通道之间连通设置有多个配气通道，所述多个配气通道沿所述石墨单板的宽度方向间隔设置。

可选地，所述石墨单板的第一侧分散设置有多个凸部，所述多个凸部分设在所述氢气流道的上下两端，相邻的两个所述凸部之间形成所述配气通道。

可选地，所述凸部的外周侧壁呈弧面状设置；和/或，

所述多个凸部呈阵列状布设。

可选地，所述石墨单板具有位于其宽度方向上相对的两个侧部；

所述多个氧气流道贯通所述石墨单板的两个侧部设置。

可选地，所述进气通道和/或所述出气通道沿其宽度方向间隔设置有多个凸筋，所述多个凸筋沿气体流通方向延伸设置，每一所述凸筋均连接所述石墨单板的第二侧和所述石墨贴片。

可选地，所述石墨单板的第一侧和第二侧分别沿其周向凹设有密封槽，所述密封槽用以与密封件密封配合；和/或，

所述石墨单板沿所述进气通道和/或所述出气通道的周向凹设有胶槽，所述胶槽用以供胶水灌注粘接。

此外，本发明还提出一种风冷质子交换膜燃料电池，包括：

多个如上所述的风冷质子交换膜燃料电池石墨双极板，多个所述风冷质子交换膜燃料电池石墨双极板依次层叠布设，且相邻的两个所述风冷质子交换膜燃料电池石墨双极板之间设有一膜电极；以及，

鼓风装置，包括风扇，所述风扇对应所述石墨单板的氧气流道设置，用以将空气吹向每一所述氧气流道。