[发明专利]一种直接甲醇燃料电池金属双极板在审
申请号: | 202210085665.1 | 申请日: | 2022-01-25 |
公开(公告)号: | CN114420949A | 公开(公告)日: | 2022-04-29 |
发明(设计)人: | 郭振;刘阳;梁琦;夏中峰;石文荣;张丽 | 申请(专利权)人: | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 |
主分类号: | H01M4/86 | 分类号: | H01M4/86;H01M8/0273 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 张晓鹏 |
地址: | 266101 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 直接 甲醇 燃料电池 金属 极板 | ||
本发明涉及一种直接甲醇燃料电池金属双极板,本发明属于燃料电池制备技术领域,本公开包括依次设置的阳极密封板、阳极流道板、中间板、阴极流道板、阴极密封板,阳极密封板设置第一卡槽,阴极密封板设置第二卡槽,阳极流道板设置在第一卡槽内,阴极流道板设置在第二卡槽内,第一卡槽设置燃料进口通道和燃料出口通道,第二卡槽设置空气进口通道和空气出口通道,阳极密封板和中间板对应空气进口通道、空气出口通道的位置分别设置开口,阴极密封板和中间板对应燃料进口通道、燃料出口通道的位置分别设置开口,所述开口设置卡槽的外侧。使甲醇燃料电池中的空气和甲醇能够完全分隔,分配到阴极和阳极,有利于提高电池的整体性能,有利于避免局部热量积聚。
技术领域
本发明属于醇类燃料电池技术领域,具体涉及一种直接甲醇燃料电池金属双极板。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
直接甲醇燃料电池(DMFC)可适用于低温应用(低于100℃),与使用氢气的质子交换膜燃料电池PEMFC不同,DMFC使用液态甲醇,从而消除了使用过程中氢气存储问题。发展高效DMFC存在如下挑战包括:(1)甲醇通过质子交换膜的渗透,甲醇和氧气没有被完全隔离,降低燃料电池堆的整体性能;(2)DMFC中发生的电化学反应是放热的,在反应过程中会产生热量,导致热量积聚;(3)阳极产生二氧化碳,会抑制甲醇在流场中的运动,导致活性面积减少,从而降低了燃料电池堆的整体性能。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种直接甲醇燃料电池金属双极板。
为了解决以上技术问题,本发明的技术方案为:
一种直接甲醇燃料电池金属双极板,包括依次设置的阳极密封板、阳极流道板、中间板、阴极流道板、阴极密封板,阳极密封板设置第一卡槽,阴极密封板设置第二卡槽,阳极流道板设置在第一卡槽内,阴极流道板设置在第二卡槽内,第一卡槽设置燃料进口通道和燃料出口通道,第二卡槽设置空气进口通道和空气出口通道,阳极密封板和中间板对应空气进口通道、空气出口通道的位置分别设置开口,阴极密封板和中间板对应燃料进口通道、燃料出口通道的位置分别设置开口,所述开口设置卡槽的外侧。
本发明提出的直接甲醇燃料电池金属双极板是用于液态甲醇溶液作为原料的电池中,所述阳极密封板、阳极流道板、中间板、阴极流道板、阴极密封板组合形成被分隔的阳极结构和阴极结构,使阳极和阴极基本完全隔离,解决甲醇通过质子交换膜渗透的问题,解决空气和液体甲醇溶液分隔的问题,解决局部热量积聚的问题,解决二氧化碳影响甲醇流动的问题。
本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果:
本发明的直接甲醇燃料电池金属双极板形成相对独立的阳极结构和阴极结构,隔离甲醇和氧气的反应,防止渗透,使甲醇和氧气分别送入到阳极和阴极,有利于提高电池的电化学性能;
直接甲醇燃料电池金属双极板的结构形成的流场设计,能够使空气和甲醇分别被均匀的分配到阳极和阴极表面,使空气和甲醇实现多次转向流动,提高反应的效率和均匀性,有利于提高电池的电化学性能;
直接甲醇燃料电池金属双极板的结构,使空气和甲醇充分有效地去除化学反应产生的热量,避免局部热量积聚;
直接甲醇燃料电池金属双极板的结构,能够充分的使甲醇反应产生的二氧化碳进行导流出去,避免抑制甲醇在流场中的运动,提高活性面积,提高燃料电池的整体性能。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1实施例1燃料电池金属双极板结构;
图2实施例1燃料电池金属双极板阴极结构;
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