[发明专利]一体化金属-石墨复合双极板燃料电池轻型电堆及其制造方法

摘要

本发明涉及一种一体化金属‑石墨复合双极板燃料电池轻型电堆。该电堆采用由金属波纹板和石墨板构成的一体化金属‑石墨复合双极板，其中金属波纹板为阴极板，金属波纹板上凸起的脊内腔为氧气流场，凸起的脊同时兼顾散热肋片；石墨板为阳极板，其是在石墨板本体的一侧表面具有氢气流场，并在该侧表面的边缘设有密封槽，石墨板本体的另一侧为石墨板波纹结构；石墨板通过石墨板波纹结构嵌入金属波纹板中并连接为一体。本发明电堆的性能和稳定性得到显著的提升。因石墨板材料中掺杂负温度系数热敏电阻材料，能够显著缩小冷启动时间，并使得电堆能够在60℃以上的较高温度下正常应用。

主权项

1.一体化金属‑石墨复合双极板燃料电池轻型电堆，主要包括膜电极、双极板、采电板、端板和燃料气体进出管道，所述膜电极是在聚合物电解质膜的两侧分别依次布有催化层和气体扩散层，其特征在于，所述双极板为金属波纹板和石墨板构成的一体化金属‑石墨复合双极板，其中金属波纹板为阴极板，金属波纹板上凸起的脊内腔为氧气流场，凸起的脊同时兼顾散热肋片；石墨板为阳极板，其是在石墨板本体的一侧表面具有氢气流场，并在该侧表面的边缘设有密封槽，石墨板本体的另一侧为石墨板波纹结构；石墨板通过石墨板波纹结构嵌入金属波纹板中并连接为一体；N+1片一体化金属‑石墨复合双极板和N片膜电极依次堆叠，其中石墨板的密封槽中设有密封垫，使石墨板与膜电极之间形成氢气的电化学反应密闭空间；金属波纹板与膜电极之间为与大气贯通的敞开空间；在堆叠体上下两侧分别依次布置采电板和端板，并由螺杆连接紧固。