[发明专利]风冷质子交换膜燃料电池金属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金属双极板及其燃料电池，风冷质子交换膜燃料电池金属双极板包括叠设的两个金属单板，金属单板具有安装侧和流场侧，两个金属单板的安装侧相接合形成间隔的进气通道和出气通道；两个金属单板的其一为阴极板，另一为阳极板，阴极板的流场侧设有多个氧气流道，阳极板的流场侧设有多个氢气流道，氢气流道连通设置于进气通道和出气通道之间。本发明中，金属的易于冲压使得阳极板和阴极板的成型更加便捷，有效克服石墨板难以加工的弊端；设置氢气流道和氧气流道位于不同侧，使得氢气和氧气独立流通，避免相互串气；设置进气通道、出气通道分别与氢气流道位于不同侧，有助于匀速气体的流通。

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金属双极板及其燃料电池。

背景技术

燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的化学装置，它是继水力发电、热能发电和原子能发电后的又一种新型发电技术。燃料电池的主要结构组成包括双极板，双极板的功能是提供气体流道，防止电池气室中的氢气和氧气串通，并在阴、阳两极板之间建立电流通路。

传统的燃料电池的双极板大多数都是用石墨制作的，但是，石墨板加工困难，且所需的成本很高，不适合大批量的生产。

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金属双极板及其燃料电池，旨在解决传统的石墨双极板存在加工困难的问题。

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金属双极板，包括层叠设置的两个金属单板，所述金属单板具有相对的安装侧和流场侧，所述两个金属单板的安装侧相互接合，以形成间隔设置的进气通道和出气通道；

所述两个金属单板的其一为阴极板，另一为阳极板，所述阴极板的流场侧设有多个氧气流道，所述阳极板的流场侧设有多个氢气流道，所述氢气流道连通设置于所述进气通道和所述出气通道之间。

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连接柱，每一所述连接柱的两端分别连接所述两个金属单板的安装侧。

可选地，所述连接柱的外周侧壁呈弧面状设置。

可选地，所述阳极板朝自身的流场侧方向凸设有台阶部，所述台阶部形成有连通所述进气通道和所述氢气流道的配气腔。

可选地，所述台阶部具有朝向所述氢气流道设置的台阶面，所述台阶面间隔开设有连通所述配气腔的多个配气孔；

其中，所述多个配气孔与所述多个氢气流道一一对应设置。

可选地，所述台阶面相对于所在位置处的所述阳极板的板面呈倾斜设置。

可选地，所述阳极板的流场侧沿其长度方向间隔设置有多个第一凸条，相邻的两个所述第一凸条之间限定出一所述氢气流道；

所述阴极板的流场侧沿其宽度方向间隔设置有多个第二凸条，相邻的两个所述第二凸条之间限定出一所述氧气流道。

可选地，所述两个金属单板的流场侧沿其周向凹设有第一密封槽，所述第一密封槽用以与第一密封件密封配合；和/或，

所述两个金属单板的安装侧沿所述进气通道和/或所述出气通道的周向凹设有第二密封槽，所述第二密封槽用以与第二密封件密封配合。

可选地，所述两个金属单板在对应处均设有定位孔。

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金属双极板，多个所述风冷质子交换膜燃料电池金属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金属双极板之间设有一膜电极；以及，

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