[发明专利]一种散热装置及金属双极板的焊接方法

说明书

本发明是关于一种散热装置及金属双极板的焊接方法，涉及燃料电池技术领域。主要采用的技术方案为：一种散热装置，用于在金属双极板焊接时，对焊缝进行散热；金属双极板具有相对设置的第一侧部和第二侧部，且金属双极板的第一侧部的焊接处形成焊缝；其中，散热装置包括散热垫板；其中，散热垫板在与金属双极板的焊缝对应的位置处设置成凸起部分；其中，在金属双极板焊接时，所述散热垫板的凸起部分用于接触所述金属双极板的第二侧部上的与所述焊缝对应的位置处。本发明主要用于在确保金属双极板的焊接密封性的前提下，能减小金属双极板的焊接变形量。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池技术领域，特别是涉及一种散热装置及金属双极板的焊接方法。

背景技术

质子交换膜燃料电池能把氢气直接转化为电能，且具有零污染、较高的能量转化效率和较低的工作温度等优点，被认为是未来最有前景的新能源技术之一。

金属双极板是质子交换膜燃料电池中最主要的部件之一，它占了整个电堆80％的重量，几乎所有的体积。其在电堆中主要作用是分隔反应气体、支撑质子交换膜、收集电流和排除反应产生的热量和水。

一般情况下，如图1和图2所示，金属双极板1是由两块0.1mm厚的阳极金属单板12(即，氧气侧板)和阴极金属单板11(即，氢气侧板)通过激光焊接的方式焊在一起，形成中间腔13为水、两侧为氢气和空气流道的金属双极板。金属双极板在激光焊接处会形成焊缝14。

但是，本发明的发明人发现：在金属双极板的焊接过程中，焊接能量的大小对金属双极板的变形量影响非常大；如果采用较小的焊接能量，虽然金属双极板会有较小的变形量(即，较好的平整度)，但是金属双极板会存在漏气和漏水风险；如果采用较大的焊接能量，虽然能确保金属双极板的焊接密封性，但是会造成金属双极板由于热应力大于其屈服强度而产生较大变形，该变形问题又会减小金属双极板与气体扩散层的有效接触面积，从而提高其接触电阻；在较多金属双极板的装配中，存在较大的变形量会造成误差叠加，最终影响装堆的精度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种散热装置及金属双极板的焊接方法，主要目的在于在确保金属双极板的焊接密封性的前提下，能减小金属双极板的焊接变形量。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种散热装置，用于在金属双极板焊接时，对焊缝进行散热；金属双极板具有相对设置的第一侧部和第二侧部，且金属双极板的第一侧部的焊接处形成焊缝；其中，所述散热装置包括：

散热垫板，所述散热垫板在与金属双极板的焊缝对应的位置处设置成凸起部分；

其中，在金属双极板焊接时，所述散热垫板用于接触金属双极板的第二侧部；所述凸起部分用于接触所述金属双极板的第二侧部上的与所述焊缝对应的位置处。

优选的，在金属双极板焊接时，所述散热垫板用于接触所述金属双极板的第二侧部。

优选的，所述散热垫板包括：

板体，所述凸起部分位于所述板体的第一面上；

石墨烯涂层，所述凸起部分上涂设有石墨烯涂层；优选的，所述板体的第一面上涂设有石墨烯涂层。

优选的，所述板体的材质为导热材质；优选的，所述板体的材质为铜。

优选的，所述散热垫板的内部设置有冷却液流道。

优选的，所述冷却液流道的进口位于所述散热垫板的一侧，所述冷却液流道的出口位于散热垫板的另一侧。

优选的，所述冷却液通道包括一个S型流道；或所述冷却液通道包括多个依次连通的S型流道。

优选的，所述散热垫板上设置有定位销，用于配合金属双极板的阳极金属单板、阴极金属单板上的定位孔，实现所述散热垫板与金属双极板上的定位。