[发明专利]一种双极板、燃料电池堆及燃料电池堆的使用方法

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体公开了一种双极板、燃料电池堆及燃料电池堆的使用方法，双极板设置有第一氢气路接口、第二氢气路接口、氧化剂进口、氧化剂出口、冷却剂进口和冷却剂出口。第一氢气路接口和第二氢气路接口关于双极板的中心线中心对称设置，第一氢气路接口和第二氢气路接口通过氢气流场连通，氢气流场关于双极板的中心线中心对称设置，第一氢气路接口和第二氢气路接口中的一个用于输入氢气，另一个用于输出氢气，从而第一氢气路接口可根据需要选择用于输入氢气或输出氢气，相应地，第二氢气路接口用于输出氢气或输入氢气，可提高该双极板的适用性，满足不同的使用需求。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种双极板、燃料电池堆及燃料电池堆的使用方法。

背景技术

燃料电池堆有顺流、逆流两种堆型结构，顺流或逆流可以影响膜电极的增湿效果、膜电极两侧的压差等进而影响燃料电池堆的性能及寿命。具体地，顺流型燃料电池堆的氢气和氧化剂的进口集中在燃料电池堆的一侧，氢气和氧化剂的出口集中在燃料电池堆的另一侧，膜电极两侧氢气和氧化剂的流动方向相同。逆流型燃料电池堆的氢气和氧化剂的进口集中在燃料电池堆的不同侧，氢气和氧化剂的出口同样集中在在燃料电池堆的不同侧，膜电极两侧氢气和氧化剂的流动方向相反。当采用逆流堆型时，存在较大的压差，压阻较大；当采用顺流堆型时，氢气或氧化剂进口容易出现湿度较低的情况。

而现有技术中的燃料电池堆在设计时，要么采用顺流堆型结构，要么采用逆流堆型结构，这就导致在实际使用时，由于燃料电池堆的堆型单一而无法满足复杂工况的需求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种双极板、燃料电池堆及燃料电池堆的使用方法，以解决现有技术中的燃料电池堆要么采用顺流堆型结构，要么采用逆流堆型结构，燃料电池堆的堆型单一而无法满足复杂工况的需求的问题。

本发明提供一种双极板，该所述双极板设置有第一氢气路接口、第二氢气路接口、氧化剂进口、氧化剂出口、冷却剂进口和冷却剂出口，所述第一氢气路接口、所述氧化剂进口和所述冷却剂进口位于所述双极板的第一侧，所述第二氢气路接口、所述氧化剂出口和所述冷却剂出口位于所述双极板的第二侧；

所述第一氢气路接口和所述第二氢气路接口关于所述双极板的中心线中心对称设置，所述第一氢气路接口和所述第二氢气路接口通过氢气流场连通，所述氢气流场关于所述双极板的中心线中心对称设置，所述第一氢气路接口和所述第二氢气路接口中的一个用于输入氢气，另一个用于输出氢气。

作为双极板的优选技术方案，所述氧化剂进口位于所述第一氢气路接口和所述冷却剂进口之间，所述氧化剂出口位于所述第二氢气路接口和所述冷却剂出口之间；或者，

所述冷却剂进口位于所述第一氢气路接口和所述氧化剂进口之间，所述冷却剂出口位于所述第二氢气路接口和所述氧化剂出口之间。

作为双极板的优选技术方案，所述氧化剂进口位于所述第一氢气路接口和所述冷却剂进口之间，所述冷却剂出口位于所述第二氢气路接口和所述氧化剂出口之间；或者，

所述冷却剂进口位于所述第一氢气路接口和所述氧化剂进口之间，所述氧化剂出口位于所述第二氢气路接口和所述冷却剂出口之间。

本发明还提供一种燃料电池堆，包括两个端板，以及位于两个所述端板之间的多个膜电极和多个如任一上述方案中所述的双极板，多个所述双极板和多个所述膜电极依次堆叠；

所述燃料电池堆还包括氢气输入主管路，均和所述氢气输入主管路连通的第一氢气输入管路和第二氢气输入管路，氢气输出主管路，以及均和所述氢气输出主管路连通的第一氢气输出管路和第二氢气输出管路，所述第一氢气输入管路和所述第一氢气输出管路均和所述第一氢气路接口连通，所述第二氢气输入管路和所述第二氢气输出管路均和所述第二氢气路接口连通；

所述第一氢气输入管路设置有第一开关阀，所述第二氢气输入管路设置有第二开关阀，所述第一氢气输出管路设置有第三开关阀，第二氢气输出管路设置有第四开关阀。