[实用新型]质子交换膜燃料电池双极板、电池及电池堆

说明书

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种质子交换膜燃料电池双极板、电池及电池堆；包括紧压于一体的阳极板和阴极板；阳极板和阴极板的板面上均开设有凹槽；阳极板和阴极板上均开设有燃料气体入口、燃料气体出口、氧化剂气体入口、氧化剂气体出口及排水口；其中，阳极板上的燃料气体入口和燃料气体出口均与阳极板上的凹槽连通；阴极板上的氧化剂气体入口和氧化剂气体出口均与阴极板上的凹槽连通，各凹槽内填充有多孔三维基底填充块；通过质子交换膜燃料电池双极板的结构设计以解决现有双极板较薄，在双极板上开设凹槽，并在凹槽内设置气体流道，加工工艺复杂，同时不利于气体的扩散，同时流道的设计，不利于水的及时排出技术问题。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种质子交换膜燃料电池双极板、电池及电池堆。

背景技术

燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转化为电能的装置。燃料电池通常由多个电池单元构成，每个电池单元包括两个电极(阳极和阴极)，两个电极被电解质元件隔开，并且彼此串联地组装，形成燃料电池堆。通过给每个电极供给适当的反应物，即给一个电极供给燃料而另一个供给氧化剂，实现电化学反应，从而在电极之间形成电位差，并且因此产生电能。

双极板上一般设有三进三出孔，六个孔均通过进、出流体通道与中间反应区域的气体流道连通，气体进入电池堆后由进、出流体流道阴导进入流体在MEA表面发生反应。现有的双极板均开设有气体流道，然而，为了减少对电流和热的传导阻力，双极板的较薄，在双极板上开设凹槽，并在凹槽内设置气体流道，加工工艺复杂，同时不利于气体的扩散，降低反应速率，同时流道的设计，不利于水的及时排出。

因此，针对上述问题本实用新型急需提供一种质子交换膜燃料电池双极板、电池及电池堆。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种质子交换膜燃料电池双极板、电池及电池堆，通过质子交换膜燃料电池双极板的结构设计以解决现有技术中存在的双极板较薄，在双极板上开设凹槽，并在凹槽内设置气体流道，加工工艺复杂，同时不利于气体的扩散，降低反应速率，同时流道的设计，不利于水的及时排出的技术问题。

本实用新型提供的一种质子交换膜燃料电池双极板，包括紧压于一体的阳极板和阴极板；阳极板和阴极板的板面上均开设有凹槽；阳极板和阴极板上均开设有燃料气体入口、燃料气体出口、氧化剂气体入口、氧化剂气体出口及排水口；其中，阳极板上的燃料气体入口和燃料气体出口均与阳极板上的凹槽连通；阴极板上的氧化剂气体入口和氧化剂气体出口均与阴极板上的凹槽连通，各凹槽内填充有多孔三维基底填充块。

优选地，凹槽的内底部呈平面设置。

优选地，凹槽的深度为0.05mm-1mm。

优选地，多孔三维基底填充块为多孔镍网。

优选地，多孔三维基底填充块的孔隙率为85％-98％。

优选地，多孔三维基底填充块的厚度为0.05mm-1mm。

优选地，阳极板的外板面和内板面上均设有凹槽，阴极板的外板面设有凹槽。

本实用新型还包括一种质子交换膜燃料电池，包括多个并排设置的如上述中任一项所述的质子交换膜燃料电池双极板相邻两质子交换膜燃料电池双极板间设有质子交换膜。

本实用新型还包括一种电池堆，包括两相对设置的左端板和右端板，左端板和右端板间设有多个叠放的如上述所述的质子交换膜燃料电池。

优选地，左端板从上到下依次设有与左端板贯通的氧化剂气体输入口、水输入口和燃料气体输入口，右端板上设有与右端板贯通的燃料气体输出口，水输出口和氧化剂气体输出口。

本实用新型提供的一种质子交换膜燃料电池双极板、电池及电池堆与现有技术相比具有以下进步：