CN107658483A - 一种双极板结构氢燃料电池 - Google Patents
一种双极板结构氢燃料电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107658483A CN107658483A CN201610585681.1A CN201610585681A CN107658483A CN 107658483 A CN107658483 A CN 107658483A CN 201610585681 A CN201610585681 A CN 201610585681A CN 107658483 A CN107658483 A CN 107658483A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pole plate
- substrate
- open
- work
- fuel cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 27
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 36
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本发明一种双极板结构氢燃料电池涉及新能源应用技术领域，包括电极、电解质隔膜与双极板，其特征在于：所述双极板包括有基板（1）、第一极板（2）与第二极板（3），基板（1）是以金属导电材料所制成，基板（1）表面设置有通孔第一透孔（11）与第二透孔（12），第一极板（2）和第二极板（3）为石墨板或软性石墨板，第一极板（2）与第二极板（3）分别固定于基板（1）二侧，本发明，用金属材质之基板与石墨板或软性石墨板所制成之第一极板及第二极板，以制成氢燃料电池所使用之双极板，结构牢固，保持有良好气密性以及抗腐蚀性，采用金属基板和软性石墨板极板结构配置，又具有降低成本以及方便制造之功效。
Description
技术领域
本发明涉及新能源应用技术领域，尤其涉及双极板结构氢燃料电池。
技术背景
目前氢燃料电池所使用之双极板皆为利用石墨材质所制成，石墨本身气密性不佳，容易使气体产生外泄，导致发电效率降低，但石墨重量较轻，且具有良好的耐腐蚀性；若要增加石墨气密性，則又必须经过不同制程，成本过高，也仅能提升石墨之气密性，而无法解决气体外泄之问题，且石墨材料成本较高，导致氢空气电池成本上升。再者，双极板为了保持有良好的机械性质，其厚度必须增加，石墨原本就因其制造过程复杂而成本较高，又为了提升其机械性质而增加厚度，使用成本相对地更加提升。如何解决氢空气电池使用石墨材料所造成之问题与缺失，即为此研发之要项。
发明内容
针对上述氢燃料电池存在的不足，本发明目的在于提供一种双极板结构氢燃料电池，其双极板为包含有金属基板的结构。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种双极板结构氢燃料电池，包括电极、电解质隔膜与双极板，其特征在于：所述双极板包括有基板、第一极板与第二极板，基板是以金属导电材料所制成，基板表面设置有通孔第一透孔与第二透孔，第一极板和第二极板为石墨板，第一极板与第二极板分别固定于基板二侧，第一极板具有导流板以及外框，外框是设置于导流板外侧，导流板设有燃料流道，外框内侧表面设置有进料槽与出料槽，进料槽与出料槽是连通于导流板之燃料流道，进料槽与出料槽分别正对于基板之第一透孔与第二透孔，第二极板表面设置有穿槽，穿槽形成开放式空气流道，第二极板设置有第一穿孔与第二穿孔，第一穿孔与第二穿孔分别正对于基板之第一透孔与第二透孔。
所述第一极板和第二极板为软性石墨板。
本发明双极板结构氢燃料电池，构思新颖，设计合理，用金属材质之基板与石墨板或软性石墨板所制成之第一极板及第二极板，以制成氢燃料电池所使用之双极板，让双极板结构牢固，并保持有良好气密性以及抗腐蚀性，采用金属基板和软性石墨板极板结构配置，又具有降低成本以及方便制造之功效。
附图说明
图1为双极板结构氢燃料电池结构爆炸示意图；
图2为图1反向示意图；
图3为双极板结构氢燃料电池示意图；
附图中：1-基板；11-第一透孔；12第二透孔； 2-第一极板；21-导流板；211-燃料流道；22-外框；221-进料槽；222-出料槽；3-第二极板；31-穿槽；32-空气流道；33-第一穿孔；34-第二穿孔。
具体实施方式
如图1和图2所示，双极板结构氢燃料电池包括：电极、电解质隔膜与集电器等，集电器也称做双极板，它有收集电流、疏导反应气体及分隔氧化剂与还原剂的作用。本发明双极板结构氢燃料电池，所述双极板包括有基板1、第一极板2与第二极板3，其中：该基板1是以金属导电材料所制成，基板1表面设置有通孔第一透孔11与第二透孔12，第一透孔11与第二透孔12是贯穿基板1二侧表面。
该第一极板2是固定粘合于基板1一侧，第一极板2具有连为一体的导流板21以及外框22，外框22是设置于导流板21外侧，导流板21以及外框22为石墨板或软性石墨板，导流板21表面设有燃料流道211凹槽，外框22内侧表面设置有进料槽221与出料槽222，且进料槽221与出料槽222是连通于导流板21之燃料流道211，并使进料槽221与出料槽222分别正对于基板1之第一透孔11与第二透孔12，相连通。
该第二极板3为石墨板或软性石墨板，且第二极板3固定粘合于基板1远离第一极板2之另侧，第二极板3表面设置有复数穿槽31，复数穿槽31是贯穿第二极板3二侧表面，且第二极板3于穿槽31一侧相隔设置有第一穿孔33与第二穿孔34，第一穿孔33与第二穿孔34分别正对于基板1之第一透孔11与第二透孔12，相连通。
如图3所示，当第一极板2与第二极板3分别固定粘合于基板1二侧后，第二极板3上下二端会露出于基板1上下二侧，再将第二极板3露出基板1上下二侧之部位切除，整个第二极板3会呈现为若干块不相连的石墨条（板），各石墨条之间间隙即为穿槽31，使复数穿槽31分别形成开放式空气流道32，即穿槽31外界（大气）空间连通，燃料可由第二极板3之第一穿孔33经由基板1之第一透孔11与第一极板2之进料槽221流入燃料流道211，再由第一极板2之出料槽222经由基板1之第二透孔12与第二极板3之第二穿孔34流入下一个双极板形成循环，而燃料于反应时所产生之热能，可藉由第一极板2传导至基板1与第二极板3，透过第二极板3之空气流道32导入外界空气进行散热。
除以上所述外，本发明还可以有其它实施方式。凡是采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均属于本发明要求的保护范围。
Claims (2)
1. 一种双极板结构氢燃料电池包括：包括电极、电解质隔膜与双极板，其特征在于：所述双极板包括有基板（1）、第一极板（2）与第二极板（3），基板（1）是以金属导电材料所制成，基板（1）表面设置有通孔第一透孔（11）与第二透孔（12），第一极板（2）和第二极板（3）为石墨板，第一极板（2）与第二极板（3）分别固定于基板（1）二侧，第一极板（2）具有导流板（21）以及外框（22），外框（22）是设置于导流板（21）外侧，导流板（21）设有燃料流道（211），外框（22）内侧表面设置有进料槽（221）与出料槽（222），进料槽（221）与出料槽（222）是连通于导流板（21）之燃料流道（211），进料槽（221）与出料槽（222）分别正对于基板（1）之第一透孔（11）与第二透孔（12），第二极板（3）表面设置有穿槽（31），穿槽（31)形成开放式空气流道（32），第二极板（3）设置有第一穿孔（33）与第二穿孔（34），第一穿孔（33）与第二穿孔（34）分别正对于基板（1）之第一透孔（11）与第二透孔（12）。
2. 根据权利要求1所述一种双极板结构氢燃料电池，其特征在于：所述第一极板（2）和第二极板（3）为软性石墨板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610585681.1A CN107658483A (zh) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | 一种双极板结构氢燃料电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610585681.1A CN107658483A (zh) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | 一种双极板结构氢燃料电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107658483A true CN107658483A (zh) | 2018-02-02 |
Family
ID=61126746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610585681.1A Pending CN107658483A (zh) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | 一种双极板结构氢燃料电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107658483A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109755603A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-05-14 | 佛山科学技术学院 | 一种超薄金属薄板夹心柔性石墨双极板及其制备方法 |
| CN111146472A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-12 | 李肖宏 | 氢燃料电池及应用该电池的汽车、无人机和船舶 |
| CN111384413A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-07 | 上海捷氢科技有限公司 | 一种金属-石墨复合结构的燃料电池双极板以及一种燃料电池 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101473474A (zh) * | 2006-06-21 | 2009-07-01 | 原子能委员会 | 燃料电池双极板和采用该板的改善流体分布的燃料电池 |
| KR20130112088A (ko) * | 2012-04-03 | 2013-10-14 | (주)제이 앤 엘 테크 | 수송용 연료전지 분리판 및 그 제조방법 |
| KR20130122458A (ko) * | 2012-04-30 | 2013-11-07 | 금오공과대학교 산학협력단 | 복합 재질의 연료전지용 분리판 |
| CN104795573A (zh) * | 2014-01-17 | 2015-07-22 | 上海神力科技有限公司 | 一种燃料电池用金属双极板 |
| TWI527302B (zh) * | 2015-01-06 | 2016-03-21 | Taoyuan Innovation Inst Of Technology | The bipolar plate structure of the air-cooled fuel cell |
-
2016
- 2016-07-25 CN CN201610585681.1A patent/CN107658483A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101473474A (zh) * | 2006-06-21 | 2009-07-01 | 原子能委员会 | 燃料电池双极板和采用该板的改善流体分布的燃料电池 |
| KR20130112088A (ko) * | 2012-04-03 | 2013-10-14 | (주)제이 앤 엘 테크 | 수송용 연료전지 분리판 및 그 제조방법 |
| KR20130122458A (ko) * | 2012-04-30 | 2013-11-07 | 금오공과대학교 산학협력단 | 복합 재질의 연료전지용 분리판 |
| CN104795573A (zh) * | 2014-01-17 | 2015-07-22 | 上海神力科技有限公司 | 一种燃料电池用金属双极板 |
| TWI527302B (zh) * | 2015-01-06 | 2016-03-21 | Taoyuan Innovation Inst Of Technology | The bipolar plate structure of the air-cooled fuel cell |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109755603A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-05-14 | 佛山科学技术学院 | 一种超薄金属薄板夹心柔性石墨双极板及其制备方法 |
| CN111146472A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-12 | 李肖宏 | 氢燃料电池及应用该电池的汽车、无人机和船舶 |
| CN111146472B (zh) * | 2020-01-09 | 2023-09-22 | 李肖宏 | 一种氢燃料电池 |
| CN111384413A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-07 | 上海捷氢科技有限公司 | 一种金属-石墨复合结构的燃料电池双极板以及一种燃料电池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9828685B2 (en) | Composite flow plate for electrolytic cell | |
| CN105529478B (zh) | 一种燃料电池双极板及其组成的电堆 | |
| CN104795574A (zh) | 燃料电池的金属双极板、燃料电池 | |
| CN107658483A (zh) | 一种双极板结构氢燃料电池 | |
| EP2492997A1 (en) | Bipolar plate for fuel cell | |
| CN104733744A (zh) | 燃料电池的金属极板、燃料电池的金属双极板、燃料电池 | |
| CN105336967A (zh) | 一种燃料电池双极板结构 | |
| CN105470527B (zh) | 用于空气冷却型质子交换膜燃料电池的阴极板 | |
| US8999594B2 (en) | Unit cell for flat-tubular solid oxide fuel cell or solid oxide electrolyzer, and flat-tubular solid oxide fuel cell and flat-tubular solid oxide electrolyzer using the same | |
| CN207993964U (zh) | 钒电池复合电极 | |
| CN206834255U (zh) | 一种质子交换膜燃料电池堆 | |
| CN102751505A (zh) | 一种铅酸蓄电池极板板栅 | |
| KR101397238B1 (ko) | 복합 재질의 연료전지용 분리판 | |
| CN205645995U (zh) | 一种质子交换膜燃料电池用极板及燃料电池 | |
| TWI470867B (zh) | Portable Power PCB Bipolar Traverse and Its Manufacturing Method | |
| CN104701550A (zh) | 一种燃料电池金属双极板 | |
| CN208873825U (zh) | 一种无污染氢燃料电池石墨板 | |
| CN102969512B (zh) | 具有一体化阴阳极双极板的燃料电池 | |
| CN107919485B (zh) | 一种燃料电池冷却组件及燃料电池系统 | |
| CN201762457U (zh) | 蜂窝式组合双电极极片 | |
| CN105355936A (zh) | 一种催化炭纸的制备方法 | |
| CN201570540U (zh) | 一种用于燃料电池的超薄型石墨极板 | |
| CN205900702U (zh) | 具有散热元件的无人机燃料电池 | |
| CN101540402A (zh) | 空气冷却型质子交换膜燃料电池极板 | |
| CN211125827U (zh) | 一种燃料电池单电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180202 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |