[实用新型]一种双极板结构和燃料电池

说明书

本实用新型提供一种双极板结构和燃料电池，双极板结构包括：第一侧面和第二侧面，第一侧面上设置有氢气流道，第二侧面上设置有氧气流道，第一侧面上设置有至少两个氢气进口和至少两个氢气出口，至少两个氢气进口分别与氢气流道连通，至少两个氢气出口也分别与氢气流道连通；第二侧面上设置有至少两个氧气进口和至少两个氧气出口，至少两个氧气进口分别与氧气流道连通，至少两个氧气出口分别与氧气流道连通。根据本实用新型能够保证与每个氢气进口、氢气出口以及每个氧气进气口和每个氧气出气口连通的流道个数更为均匀，使得氢氧电化学反应的反应区面积可根据功率需求进行合理的扩大，解决三进三出由于单一进出口结构而形成的气体分配不均的问题。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种双极板结构和燃料电池。

背景技术

燃料电池是目前发展火热的新能源形式。燃料电池系统主要由电堆及控制系统和辅助系统构成。燃料电池电堆(以下简称电堆)主要构成部件为：端板、双极板(又称隔板)、膜电极(包含碳纸扩散层、电解质膜、催化层)、绝缘板、集电板等构成。双极板主要在电堆中承担反应气体载体及分割反应气体的作用。双极板由两块单极板组成，双极板正反表面分别为氢气侧及氧气侧反应面，气体通过进口流入反应流场表面，再经过质子交换膜催化后进行电化学反应，生成电流通过集电板集中向外输出。

目前针对双极板反应流场的结构设计有很多种，常见的有蛇形流畅、平直流道、交指流场等。不管何种流场结构，主要目的都是为了将反应气体在流场部分可以均匀分布，同时将反应后的废气及生成的反应水及时排出。

现有大多数版型采用“三进三出”设计思路(1个氢气进气口、1个氧气进气口、1个冷却水进水口，对应3个出口)，这类设计中，由于气体分配影响，版型不能根据功率需求将反应区面积进行有效化放大。

由于现有技术中的双极板由于单一的进出气口结构导致气体分配不均、反应区面积无法进行有效化放大等技术问题，因此本实用新型研究设计出一种双极板结构和燃料电池。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中双极板存在由于单一的进出气口结构导致气体分配不均、反应区面积无法进行有效化放大的缺陷，从而提供一种双极板结构和燃料电池。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种双极板结构，其包括：

相背的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面上设置有氢气流道，所述第二侧面上设置有氧气流道，所述第一侧面上设置有至少两个氢气进口和至少两个氢气出口，至少两个所述氢气进口分别与所述氢气流道连通，至少两个所述氢气出口也分别与所述氢气流道连通；所述第二侧面上设置有至少两个氧气进口和至少两个氧气出口，至少两个所述氧气进口分别与所述氧气流道连通，至少两个所述氧气出口分别与所述氧气流道连通。

优选地，所述双极板结构包括至少两个单元模块，每个所述单元模块在所述第一侧面上包括两个所述的氢气流道，每个所述单元模块在所述第二侧面上包括两个所述的氧气流道。

优选地，所述单元模块在所述第一侧面上还包括一个所述氢气进口，所述氢气进口分别与两个所述氢气流道连通，所述单元模块在所述第一侧面上包括两个所述氢气出口，其中一个所述氢气出口与其中一个所述氢气流道连通，另一个所述氢气出口与另一个所述氢气流道连通。

优选地，两个所述单元模块拼接在一起后共用相接位置处的所述氢气出口，使得该处所述氢气出口同时与两个所述单元模块中的氢气流道分别连通，两个所述单元模块包括位于一侧的两个所述氢气进口和位于另一侧的三个氢气出口。

优选地，所述单元模块在所述第二侧面上包括一个所述氧气进口，所述氧气进口分别与两个所述氧气流道连通，所述单元模块在所述第二侧面上包括两个氧气出口，其中一个所述氧气出口与其中一个所述氧气流道连通，另一个所述氧气出口与另一个所述氧气流道连通。