CN102468496A - 用于燃料电池的金属多孔体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于燃料电池的金属多孔体，其包括形成为与衬垫或者与隔板和衬垫相结合的平坦部，因此该金属多孔体具有改进的操作和工作性能并且能够准确和精确地堆叠，从而提高了电池性能的稳定性、气密性和燃料电池堆的生产率。如此，本发明提供了一种用于燃料电池的金属多孔体，包括多孔部，其与膜电极组件的反应区相接触并且对应于各单元电池的反应区；和平坦部，其具有沿着除对应于反应区的多孔部以外的金属多孔体的外部边缘形成的平面结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于燃料电池的金属多孔体。更具体的，本发明涉及一种改善操作和工作性能并且能够准确和精确地堆叠，由此也提高燃料电池堆的生产率的用于燃料电池的金属多孔体。
背景技术
燃料电池是一种不通过燃烧将燃料的化学能转化为热能，而是在燃料电池堆中用电化学方法将化学能直接转化为电能的电力生成系统。燃料电池能够被用作包括例如便携设备的小型电力和电子设备、工业用途、家用电器以及车辆的供电电源。
特别地，车辆最广泛使用的燃料电池之一是质子交换膜燃料电池或聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)，其由具有膜电极组件(MEA)、气体扩散层(GDL)、衬垫、密封件和双极板(隔板)的燃料电池堆构成。通常，MEA包括氢离子传输通过的聚合物电解质膜，和布置在聚合物电解质膜两侧的每一侧上的、在其中发生电化学反应的电极/催化剂层。GDL用于使反应物气体均匀地扩散并传输所产生的电。衬垫用于对反应物气体和冷却剂提供适当的气密性。密封件用于提供适当的接合压力。最后，双极板用于支持MEA和GDL、收集并传输所产生的电、传输反应物气体、传输并去除反应产物、以及传输冷却剂以去除反应热，等等。
GDL接合于电极/催化剂层的外表面，电极/催化剂层涂覆在聚合物电解质膜的表面上以形成阳极(“燃料电极”)和阴极(“空气电极”或“氧气电极”)，而且用于供应氢气和空气(氧气)作为反应物气体，传输由电化学反应产生的电子，并且排出反应产物水以最小化燃料电池中的溢流。
近来，在世界范围内广泛的研究集中在将具有网状结构的薄金属板替代碳纤维应用于燃料电池的GDL，该网状结构是例如延展板网(expanded metal)或金属网等的多孔结构。
图1示出可用作燃料电池的GDL的金属多孔体，其中，(a)示出延展板网多孔体的实例且(b)示出金属网多孔体的实例。图1(a)中所示的延展板网1是通过压制或轧制金属板而形成的具有多个矩形孔的多孔板的实例，而图1(b)中所示的金属网2是通过将多根丝线2a编织成网状而形成的多孔板的实例。
这些具有规则的多孔结构的金属多孔体在燃料电池中使用的过程中能够表现出均一的性能并降低电池之间的偏差。此外，反应物气体的扩散得到改善并且水的排出效率更高，因此有助于提高燃料电池的总体性能。
然而，即使在这些金属多孔体1和2被用作GDL的情况下，金属多孔体1和2各自也以与常规方法相同的方式，与例如MEA、隔板、衬垫等的燃料电池组件堆叠在一起，从而完成燃料电池堆。
常规地，图1中所示的金属多孔体1和2被剪切成适合于燃料电池的隔板上的反应区(即，膜电极组件的反应区)的尺寸，简单地放置在隔板上，然后与隔板组装。在此，金属多孔体1和2各自为分离的组件，不与任何其他燃料电池组件形成整体。
这些金属多孔体具有由于材料的性质而在剪切过程中形成的锋利的外部边缘，而且当常规的金属多孔体在没有修饰的情况下被使用时，操作和工作性能由于在电池组装过程中所形成的锋利的外部边缘而劣化。
特别地，该金属多孔体的锋利的外部边缘很可能破坏在电池组装过程中与锋利的外部边缘接触的膜电极组件的引脚孔，因此使燃料电池堆的总体性能劣化。
此外，由于常规的金属多孔体是不与任何其他燃料电池组件形成整体的分离组件，所以金属多孔体的布置在电池组装过程中变得不规则，因此金属多孔体不能准确和精确地堆叠。此外，不能采用例如吸气的自动组装(堆叠)方法，故降低了燃料电池堆的生产率。在例如吸气的自动组装(堆叠)方法中，金属多孔体必须在被吸附在抽吸装置上的状态下进行传输。然而，由于在金属多孔体的表面上存在许多孔(即，缺乏平坦表面)，因此在金属多孔体与抽吸装置之间很难具有稳定的吸附。所以，为了获得稳定的吸附，重要的是抽吸装置吸附于非多孔的平坦表面。
在本背景技术部分中所公开的上述信息仅是用于加强对本发明背景技术的理解，因此其可能包含不构成在本国内已为本领域技术人员所公知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供了一种用于燃料电池的金属多孔体，其具有改进的操作和工作性能。此外，本发明提供了一种用于燃料电池的金属多孔体，其能够准确和精确地进行堆叠并且能够通过自动组装方法进行加工，从而提高燃料电池堆的生产率。
一方面，本发明提供了一种用于燃料电池的金属多孔体，该燃料电池通过堆叠多个由金属多孔体制成的单元电池而形成。该金属多孔体具有多孔部，其与膜电极组件的反应区接触并且对应于各单元电池的反应区；和平坦部，其具有沿着除对应于反应区的多孔部以外的金属多孔体的外部边缘形成的平面结构。
在本发明的一些实施例中，平坦部可与通过注塑成型形成的衬垫结合，使得衬垫能够整体地结合于金属多孔体。
在另一个实施例中，位于金属多孔体两侧的平坦部具有氢气、空气和冷却剂通过的歧管孔，该歧管孔具有与隔板的歧管孔相同的尺寸并且形成在对应于隔板的歧管孔的位置。特别地，在燃料电池已组装后，平坦部的歧管孔和隔板的歧管孔一起形成氢气、空气和冷却剂的入口歧管和出口歧管。
在又一个实施例中，平坦部的歧管孔可与通过注塑成型形成的衬垫结合，使得金属多孔体能够整体地结合于围绕平坦部的歧管孔的衬垫。
在再一个实施例中，衬垫可被模制并结合于金属多孔体的平坦部的两侧，或者被模制成围绕平坦部的外部边缘和两侧。
在另一个实施例中，在金属多孔体和隔板堆叠在一起的状态下，衬垫可被模制成围绕平坦部和隔板的外部边缘，使得隔板可由于衬垫而进一步与金属多孔体结合。
在又一个实施例中，衬垫可被模制并结合于隔板的歧管孔，以提供金属多孔体与隔板结合在一起的状态。
在再一个实施例中，平坦部设置有在衬垫被模制的位置形成的通孔，使得通过插入通孔中的用作衬垫的树脂，金属多孔体能够与模制在平坦部的两侧的衬垫牢固地结合。
在本发明的一些实施例中，隔板也具有在与平坦部中的通孔对应的位置形成的通孔。在该实施例中，衬垫可被模制成围绕平坦部和隔板的外部边缘(包括它们对应的通孔)。通过这样做，金属多孔体和隔板可堆叠在一起，使得金属多孔体可经由通孔与衬垫和隔板牢固地结合。
在另一个实施例中，对应于反应区的多孔部可以是延展板网或金属网。当对应于反应区的多孔部是延展板网时，优选地仅多孔部具有孔。此外，在本发明的此实施例中，没有孔的金属板布置在多孔部的外部边缘以构成与多孔部相结合的平坦部。
然而，当对应于反应区的多孔部是金属网时，金属网的外部边缘可涂覆薄金属膜或者插入到具有矩形框架形状的金属部件的开口的内槽中，使得金属膜或金属部件构成平坦部并且金属网构成多孔部。
以下说明本发明的其它方面和实施例。
附图说明
现在将参照附图中示出的某些示例性实施例详细说明本发明的上述和其它特征，附图在下文中仅以例示的方式给出且因此不限制本发明，并且其中：
图1示出可用作燃料电池组件的常规金属多孔体，其中(a)示出延展板网多孔体的实例且(b)示出金属网多孔体的实例；
图2示出根据本发明的示例性实施例的各自具有平坦部的金属多孔体的俯视图；
图3示出根据本发明的示例性实施例的结合有衬垫的金属多孔体的俯视图；
图4示出根据本发明的另一示例性实施例的结合有衬垫的金属多孔体的俯视图；
图5和6示出根据本发明的示例性实施例的与衬垫改进结合的金属多孔体的俯视图；
图7示出根据本发明的又一示例性实施例的使用通孔的结合有衬垫的金属多孔体的俯视图；并且
图8至11是示出根据本发明的示例性实施例的结合有衬垫的金属多孔体、隔板和膜电极组件堆叠在一起的状态的视图。
附图中给出的附图标记包括对以下进一步论述的下列元件的参照：
10：金属多孔体 11：多孔部(反应区)
12：平坦部 14：通孔
20：衬垫 30：隔板
31：通孔 40：膜电极组件
应当理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现出说明本发明的基本原理的各种示例性特征的某种程度的简化表示。文中所公开的包括例如具体尺寸、方向、位置和形状的本发明的具体设计特征，将部分地由具体期望的应用和使用环境来确定。
在图中，贯穿附图的多幅图中相同的附图标记表示本发明的相同或等效的部件。
具体实施方式
现在将在以下详细参考本发明的各种实施例，其实例在附图中示出并在以下予以说明。虽然将结合示例性实施例说明本发明，但是将会理解的是，本说明书并非意在将本发明限制于这些示例性实施例。相反地，本发明的意图在于不仅涵盖这些示例性实施例，而且涵盖可包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替换形式、改型、等效形式和其他实施例。
应该理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他类似术语包括通常的机动车辆，例如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车在内的载客汽车，包括各种艇和船在内的水运工具、以及飞行器，等等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合电动车、氢动力车和其他替代燃料车(例如，从石油之外的资源取得的燃料)。如本文所提及的，混合动力车是具有两种或更多种动力源的车辆，例如同时具有汽油动力和电动力的车辆。
本发明提供了一种用于燃料电池的金属多孔体，其可用作燃料电池中的气体扩散层(GDL)组件。更具体地，本发明的金属多孔体具有平坦部，其包括沿金属多孔体的外部边缘形成的平面结构。
图2示出根据本发明的各自具有平坦部的金属多孔体的俯视图，其中(a)示出使用延展板网的金属多孔体且(b)示出使用金属网的金属多孔体。图2还分别示出沿线A-A和B-B截取的截面图。
如图2中所示，根据本发明的各金属多孔体10包括多孔部11和平坦部12，多孔部11形成在与燃料电池隔板上的反应区(例如，结合于膜电极组件的催化剂层的反应区)对应的区域，平坦部12具有沿着除多孔部11以外的金属多孔体的外部边缘形成的平面结构。
这里，如图2(a)中所示，当通过在原材料中形成多个孔而制备延展板网时，平坦部12可被制备成不在外部边缘形成孔。例如，通过压制或轧制金属板而形成多个矩形孔，以在除了对应于平坦部12的预定外部边缘以外的区域具有多孔结构。
即，金属板被设计成外部边缘不具有孔且对应于平坦部12，而内部具有对应于多孔部11的孔，其进一步对应于多孔体的反应区。
替代性地，通过编织多根丝线形成金属网多孔板或多孔体。在此实施例中，考虑到平坦部不能像延展板网多孔体板那样整体地形成在外部边缘上，因此可单独设置用于形成平坦部12的部件。
即，如图2(b)中所示，可设置金属网11能够插入其中的、具有矩形框架形状的金属部件12。机械地，金属网11(即，多孔部)的外部边缘可插入如图2的B-B截面图中所示的金属部件12(即，平坦部)的矩形开口的内槽中，使得金属网11位于金属部件12的矩形开口中，由此整体地形成外部边缘上形成有平坦部12的金属网多孔体10。
在这种情况下，金属部件12对应于平坦部而金属网11对应于多孔部。
替代性地，平坦部12也可通过沿金属网11的外部边缘涂覆金属膜而形成。
在一个实施例中，金属多孔体10可具有与隔板的总体尺寸基本上相同的尺寸，以便在电池组装过程中与隔板和膜电极组件进行组装。此外，氢气、空气和冷却剂通过的歧管孔13可形成在金属多孔体10的两端的平坦部12中。
歧管孔13可与氢气、空气和冷却剂通过的、隔板的相应歧管孔具有相同的尺寸，并且分别形成在与隔板的歧管孔对应的位置。因此，在燃料电池组装后，在金属多孔体10两端的歧管孔13和隔板的歧管孔构成燃料电池堆的入口歧管和出口歧管，通过这些歧管氢气、空气和冷却剂被供应至各单元电池及从各单元电池排出(例如，通过隔板的各个流场)。
由于以上述方式形成的金属多孔体10具有沿外部边缘的平坦部12，因此衬垫可整体地形成在平坦部12上，由此可形成结合有衬垫的金属多孔体。
图3示出根据本发明的示例性实施例的结合有衬垫的金属多孔体的俯视图，其中(a)示出使用延展板网的结合有衬垫的金属多孔体10且(b)示出使用金属网的结合有衬垫的金属多孔体10。
可通过将图2中所示的金属多孔体10(其中平坦部和多孔部整体地形成)固定在注塑模具中并在平坦部12的表面上注塑成型用作衬垫20的树脂，而形成结合有衬垫的金属多孔体10。如此，当通过注塑成型在金属多孔体10的平坦部12上整体地形成衬垫20时，衬垫20可结合于金属多孔体10的平坦部12的两侧。
参照图3，可以看出衬垫20通过注塑成型分别沿着多孔部11和歧管孔13的整个周边整体地结合于金属多孔体10。
因此，根据本发明，通过使用如图3中所示的沿着金属多孔体10的外部边缘形成的平坦部12，能够通过在平坦部12上注塑成型衬垫20而形成结合有衬垫的金属多孔体10。
结果，当使用根据本发明的结合有衬垫的金属多孔体10时，如果通过堆叠多个单元电池而组装燃料电池堆，则会发现生产率的提高。
此外，尽管常规的金属多孔体具有锋利的外部边缘，然而根据本发明的金属多孔体10具有沿外部边缘形成的平坦部12，因此在电池组装过程中可提高操作和工作性能。此外，可将破坏膜电极组件的风险最小化，因此总体上提高了电池性能的一致性及其安全性。
图4示出根据本发明的另一示例性实施例的结合有衬垫的金属多孔体的俯视图，其中(a)示出使用延展板网的结合有衬垫的金属多孔体10且(b)示出使用金属网的结合有衬垫的金属多孔体10。
在图4的实施例中，除多孔部11以外的平坦部(在图2中由附图标记12表示)和歧管孔13的整个周边被衬垫20整体地围绕。
如图中所示，衬垫20可例如注塑成型为围绕金属多孔体10的两侧的平坦部。详细地，可通过例如在围绕多孔部11和歧管孔13的平坦部上注塑用作衬垫20的树脂，而形成结合有衬垫的金属多孔体，其中围绕多孔部11和歧管孔13的平坦部与衬垫20相结合。
当使用衬垫20结合于平坦部的结合有衬垫的金属多孔体10时，可有利地使用利用例如吸气的自动堆叠方法的堆组装装置，从而提高组装工艺的效率。
替代性地，图5和6示出根据本发明的示例性实施例的与衬垫改进结合的金属多孔体的俯视图。图5示出衬垫结合前的金属多孔体的状态，而图6示出衬垫结合后的金属多孔体的状态。在图5和6中，(a)示出延展板网用作金属多孔体的实例，且(b)示出金属网用作金属多孔体的实例。
如图5和6中所示，在金属多孔体10的平坦部12的、可通过例如注塑成型形成衬垫20的位置上形成有通孔14，并且用于衬垫20的树脂可例如注塑成型在平坦部12上使得通孔14被树脂填充。这里，由于树脂嵌入通孔14中，因此衬垫20可牢固地固定于金属多孔体10的平坦部12。
具体地，由于衬垫20可例如沿着平坦部12的通孔14注塑成型在金属多孔体10的两侧，因此在金属多孔体10的两侧的衬垫20通过通孔14整体地相互连接，且由此作为一个模制的整体牢固地固定于金属多孔体10的平坦部12。
多个通孔14以规则的间隔地形成在衬垫20结合于平坦部12的位置，即，围绕多孔部11和歧管孔13的位置。虽然在图5和6的实施例中示出了圆形通孔14，但是通孔可具有例如三角形、矩形等的多种形状，而且通孔的数量、尺寸和距离可根据金属多孔体的尺寸而变化。因此，通孔的数量、尺寸和距离在本发明中不受特别限制。
此外，衬垫20的形状和尺寸可考虑金属多孔体10的尺寸而适当地选择，并且任何能够保持多孔部11和歧管孔13的气密性的结构均可在本发明中使用。
图7示出根据本发明的又一示例性实施例的使用通孔的结合有衬垫的金属多孔体的俯视图，其中，通孔14以与图6相同的方式形成，并且衬垫20整体地形成以围绕各金属多孔体10的平坦部(在图6中由附图标记12表示)。
如图中所示，可例如以用于衬垫20的树脂被注塑成型在围绕多孔部11和歧管孔13的平坦部上的方式，将衬垫20注塑成型以围绕金属多孔体10的两侧的平坦部，使得围绕多孔部11和歧管孔13的平坦部通过衬垫20而被结合，由此形成结合有衬垫的金属多孔体。
图8至11是示出根据本发明的结合有衬垫的金属多孔体10、隔板30和膜电极组件40堆叠在一起的状态的视图。本发明的金属多孔体10可与衬垫20相结合(参照图8和10)或者可同时与衬垫20和隔板30相结合(参照图9和11)。
如此，本发明可提供进一步结合有隔板30的金属多孔体10。这是结合有衬垫-隔板的金属多孔体(或衬垫-隔板-金属多孔体组件)，以及结合有衬垫的金属多孔体10，并且这些金属多孔体与膜电极组件40重复堆叠以形成燃料电池堆。
图8和9是示出金属板隔板的截面图且图10和11是示出流场金属板隔板的截面图，这些截面图都是沿与图2的线A-A和B-B相同的线截取的。
在各图中，(a)示出与衬垫20相结合的金属多孔体10的实例(即，结合有衬垫的金属多孔体)，且(b)示出与衬垫20和隔板30相结合的金属多孔体10的实例(即，结合有衬垫-隔板的金属多孔体)。
详细地，图8(a)示出通过如图5中所示在金属多孔体10的平坦部12中形成通孔14，并且例如如图6中所示注塑成型衬垫20使得衬垫20和金属多孔体10通过通孔14牢固地结合在一起，而制备结合有衬垫的金属多孔体10的实例。
这里，与衬垫20相结合的金属多孔体10可以是上面讨论的延展板网多孔体或金属网多孔体。尽管使用了图6中所示的、其中衬垫20可例如沿通孔14注塑成型的、结合有衬垫的金属多孔体10，然而也可使用图7中所示的、其中衬垫20可例如注塑成型以围绕包括通孔14的平坦部的、结合有衬垫的金属多孔体10。
此外，如图8(a)中所示，结合有衬垫的金属多孔体10可堆叠在膜电极组件40的两侧，且隔板30可堆叠在结合有衬垫的金属多孔体10的外侧。
即，隔板30、结合有衬垫的金属多孔体10、膜电极组件40、结合有衬垫的金属多孔体10和隔板30按此顺序重复堆叠。这里，整体地结合于金属多孔体10的衬垫20保持了隔板30与膜电极组件40的聚合物电解质膜41之间的气密性。
替代性地，图9(a)示出不形成通孔而制备的结合有衬垫的金属多孔体，即图3的结合有衬垫的金属多孔体的实例。
这里，如图3中所示，通过例如沿多孔部11和歧管孔(在图9中未示出且在图3中由附图标记13表示)的整个周边注塑成型衬垫20，而制备结合有衬垫的金属多孔体10。作为更进一步的选择，取代图3中所示的结合有衬垫的金属多孔体10，也可使用通过例如注塑成型衬垫(在图7中由附图标记20表示)以围绕平坦部12而制备的结合有衬垫的金属多孔体10(即，在图7的实施例中没有通孔的结构)。
即使在这种情况下，在燃料电池堆的组装过程中，隔板30、结合有衬垫的金属多孔体10、膜电极组件40、结合有衬垫的金属多孔体10和隔板30也以与图8(a)相同的方式重复堆叠。
相反地，图8(b)示出通过沿隔板30的外部边缘形成与金属多孔体10的通孔14一致的通孔31，并且例如沿着堆叠在一起的隔板和金属多孔体10的通孔31注塑成型衬垫20，使得金属多孔体10和隔板30通过衬垫20整体地相互结合，而制备结合有衬垫-隔板的金属多孔体的实例。
如图中所示，当金属多孔体10和隔板30堆叠在一起时，衬垫20例如注塑成型在包括通孔14和31的金属多孔体10的平坦部12和隔板30的外部边缘上，使得例如注塑成型在两侧的衬垫20通过通孔14和31相互连接。结果，隔板30通过衬垫20进一步与金属多孔体10相结合。
在这种情况下，在燃料电池堆的组装过程中，结合有衬垫-隔板的金属多孔体堆叠在膜电极组件40的两侧。在燃料电池堆的组装之后，金属多孔体10布置在膜电极组件40的两侧，且隔板30布置在金属多孔体10的外侧。
即，隔板30、金属多孔体10、膜电极组件40、金属多孔体10和隔板30按此顺序重复堆叠。
尽管在图8(b)中示出其中可例如沿通孔14和31注塑成型衬垫20的、结合有衬垫-隔板的金属多孔体，然而也可使用通过例如注塑成型衬垫以围绕包括通孔的金属多孔体的平坦部和隔板的外部边缘而制备的图7的结合有衬垫-隔板的金属多孔体(即，在图9B的实施例中添加通孔的结构)。
接下来，图9(b)示出不形成通孔而整体形成的结合有衬垫-隔板的金属多孔体的实例。
通过例如注塑成型衬垫20以围绕金属多孔体10的平坦部12和隔板30的外部边缘，使得隔板30和金属多孔体10通过衬垫20结合在一起，而制备结合有衬垫-隔板的金属多孔体。
在这种情况下，在燃料电池堆的组装过程中，结合有衬垫-隔板的金属多孔体以与图9(a)中相同的方式堆叠在膜电极组件40的两侧。在燃料电池堆的组装之后，金属多孔体10布置在膜电极组件40的两侧，且隔板30布置在金属多孔体10的外侧。
即，隔板30、金属多孔体10、膜电极组件40、金属多孔体10和隔板30按此顺序重复堆叠。
当隔板与图8(b)和9(b)中所示的金属多孔体结合时，衬垫可例如相应地围绕各个隔板的歧管孔整体地注塑成型。
另外，在图10和11中所示的实例中，除了使用流场金属板隔板代替金属板隔板以外，整体结合结构和堆叠结构与图8和9的实例没有区别。
即，在图10(a)和11(a)中，衬垫20和金属多孔体10的整体结合结构，以及结合有衬垫的金属多孔体、膜电极组件40和隔板的堆叠结构与图8(a)和9(a)的实例没有区别。此外，在图10(b)和11(b)中，衬垫20、隔板30和金属多孔体10的整体结合结构，以及结合有衬垫-隔板的金属多孔体和膜电极组件40的堆叠结构与图8(b)和9(b)的实例没有区别。
具体地，图10示出具有通孔14和31的结合的结构，且图11示出没有形成通孔的结合的结构。
有利地，本发明提供的用于燃料电池的金属多孔体利用具有沿金属多孔体的外部边缘形成的平面结构的平坦部，从而提高了操作和工作性能。此外，上述金属多孔体消除了锋利的外部边缘，因此当其用作气体扩散层时，可防止膜电极组件的引脚孔被破坏，从而防止燃料电池总体性能的恶化。
此外，根据本发明的金属多孔体可准确和精确地进行堆叠并可通过自动组装方法进行处理，从而提高了燃料电池堆的生产率。
已参照其示例性实施例详细说明了本发明。然而，本领域技术人员将会理解的是，在不偏离本发明的原理和精神的前提下，可在这些实施例中做出改变，本发明的范围限定在所附权利要求及其等效形式中。
Claims (15)
1.一种用于燃料电池的金属多孔体，所述燃料电池通过堆叠多个由金属多孔体组成的单元电池而形成，所述金属多孔体包括：
多孔部，其与膜电极组件的反应区相接触并且对应于各单元电池的反应区；和
平坦部，其具有沿着除对应于反应区的所述多孔部以外的所述金属多孔体的外部边缘形成的平面结构。
2.如权利要求1所述的金属多孔体，其中所述平坦部与衬垫相结合，使得所述衬垫整体地结合于所述金属多孔体。
3.如权利要求1所述的金属多孔体，其中位于所述金属多孔体的两侧的所述平坦部包括氢气、空气和冷却剂通过的歧管孔，所述歧管孔具有与隔板的歧管孔相同的尺寸并且形成在与所述隔板的歧管孔相应的位置，在所述燃料电池的组装后所述平坦部的歧管孔与所述隔板的歧管孔一起形成氢气、空气和冷却剂的入口歧管和出口歧管。
4.如权利要求3所述的金属多孔体，其中所述平坦部的歧管孔与通过注塑成型形成的衬垫相结合，使得所述金属多孔体整体地结合于围绕所述平坦部的歧管孔的所述衬垫。
5.如权利要求2所述的金属多孔体，其中所述衬垫被模制并结合于所述金属多孔体的所述平坦部的两侧，或者被模制成围绕所述平坦部的外部边缘和两侧。
6.如权利要求2所述的金属多孔体，其中在所述金属多孔体与所述隔板堆叠在一起的状态下，所述衬垫被模制成围绕所述平坦部和所述隔板的外部边缘，使得所述隔板通过所述衬垫进一步与所述金属多孔体相结合。
7.如权利要求6所述的金属多孔体，其中在所述金属多孔体与所述隔板结合在一起的状态下，所述衬垫被模制并结合于所述隔板的歧管孔。
8.如权利要求2所述的金属多孔体，其中所述平坦部包括形成在所述衬垫被模制的位置的通孔，使得通过插入所述通孔中的用作所述衬垫的树脂，使所述金属多孔体与模制在所述平坦部的两侧的所述衬垫牢固地结合。
9.如权利要求2所述的金属多孔体，其中所述平坦部包括形成在所述衬垫被模制的位置的通孔，所述隔板包括形成在与所述平坦部的通孔相应的位置的通孔，并且在所述金属多孔体与所述隔板堆叠在一起的状态下，所述衬垫被模制成围绕包括所述平坦部和所述隔板的通孔的外部边缘，使得通过所述通孔使所述金属多孔体与所述衬垫和所述隔板牢固地结合。
10.如权利要求1所述的金属多孔体，其中对应于反应区的所述多孔部是延展板网，并且其中所述多孔部包括孔，且布置于所述多孔部的外部边缘的金属板不具有孔并构成与所述多孔部相结合的所述平坦部。
11.如权利要求1所述的金属多孔体，其中对应于反应区的所述多孔部是金属网，并且所述金属网的外部边缘涂覆有薄金属膜，使得所述金属膜是所述平坦部且所述金属网是所述多孔部。
12.如权利要求1所述的金属多孔体，其中对应于反应区的所述多孔部是金属网，并且所述金属网的外部边缘插入具有矩形框架形状的金属部件的开口的内槽中，使得所述金属部件是所述平坦部且所述金属网是所述多孔部。
13.一种用于燃料电池的金属多孔体，所述燃料电池通过堆叠多个由金属多孔体组成的单元电池而形成，所述金属多孔体包括：
多孔部，其与膜电极组件的反应区相接触并且对应于各单元电池的反应区；和
平坦部，其具有沿所述金属多孔体的外部边缘形成的平面结构。
14.如权利要求13所述的金属多孔体，其中位于所述金属多孔体的两侧的所述平坦部包括氢气、空气和冷却剂通过的歧管孔，所述歧管孔具有与隔板的歧管孔相同的尺寸并且形成在与所述隔板的歧管孔相应的位置，在所述燃料电池的组装后所述平坦部的歧管孔与所述隔板的歧管孔一起形成氢气、空气和冷却剂的入口歧管和出口歧管。
15.如权利要求14所述的金属多孔体，其中所述平坦部的歧管孔与衬垫相结合，使得所述金属多孔体整体地结合于围绕所述平坦部的歧管孔的所述衬垫。
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