CN107810573A - 隔板及其制造方法以及包括该隔板的燃料电池组 - Google Patents

隔板及其制造方法以及包括该隔板的燃料电池组 Download PDF

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Abstract

本发明涉及隔板及其制造方法以及包含该隔板的燃料电池组，并且根据本发明的一个方面，提供了一种隔板，所述隔板具有：第一表面和在第一表面的相反方向上的第二表面；多个通道元件，从所述第二表面向所述第一表面突出，其中，所述通道元件均被设置成沿着在所述第一表面上流动的流体的流动方向具有入口端口和出口端口；以及沿连接所述入口端口和所述出口端口的虚拟轴的周向高度发生变化的肋，其中，所述肋的外周面的至少一部分沿着所述虚拟轴的周向形成为摆线曲面。

Description

隔板及其制造方法以及包括该隔板的燃料电池组
技术领域
本发明涉及一种隔板及其制造方法以及包括该隔板的燃料电池组。
本申请要求基于2015年6月30日提交的韩国专利申请第10-2015-0093717号的优先权的权益，其公开内容通过引用全部并入本文。
背景技术
通常，燃料电池是通过燃料和氧化剂之间的电化学反应产生电能的能量转换装置，并且具有只要连续供应燃料就能不断产生电力的优点。
与其他类型的燃料电池相比，使用聚合物膜作为能够渗透氢离子的电解质的聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)具有约100℃的低运行温度，并且具有能量转换效率高、输出密度高、响应特性快的特点。此外，由于可以小型化，所以可以提供为便携式电源、车辆电源和家用电源。
聚合物电解质膜燃料电池组包括膜电极组件(MEA)，膜电极组件具有：电极层，通过分别围绕电解质膜施加阳极和阴极而形成，电解质膜由聚合物材料组成；气体扩散层(GDL)，用于均匀分配反应气体并传递产生的电能；隔板(双极板)，用于向气体扩散层供应反应气体并排出产生的水；以及衬垫，用于防止反应气体以及在隔板之间流动以调节电池堆温度的冷却流体渗漏。
用于燃料电池组的常规隔板被构造成使得反应气体和所得到的水的流体通过二维通道在相同方向行进，或者通过相交的三维立体形状被分布和排出。然而，它们具有不适于在各种运行条件下有效地排放可变量的水的结构，由此存在使燃料电池组的性能恶化的问题。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种能够在隔板中高效地分配气体流和液体(例如水)流的隔板及其制造方法以及包括该隔板的燃料电池组。
此外，本发明的另一个目的在于提供一种能够在隔板中优化气体流和液体(例如水)流的隔板及其制造方法以及包括该隔板的燃料电池组。
此外，本发明的另一个目的在于提供一种能够逆向形成气体流方向和液体流方向的隔板及其制造方法以及包括该隔板的燃料电池组。
另外，本发明的另一个目的是提供一种能够使气体流和液体流中的相互干扰最小化的隔板及其制造方法以及包括该隔板的燃料电池组。
另外，本发明的又另一个目的是提供一种能够提高流体排放速度的隔板及其制造方法以及包括该隔板的燃料电池组。
技术方案
为了解决上述目的，提供了一种隔板，该隔板具有第一表面、在第一表面的相反方向上的第二表面以及从第二表面向第一表面突出的多个通道元件。
这里，所述通道元件均被设置成沿着在所述第一表面上流动的流体的流动方向具有入口端口和出口端口，并且所述通道元件均被设置成具有沿连接所述入口端口和所述出口端口的虚拟轴的周向高度发生变化的肋(rib)。
另外，所述肋的外周面的至少一部分沿着所述虚拟轴的周向形成为摆线曲面(cycloid curved surface)。
另外，所述入口端口和所述出口端口中的至少一个可以被设置为使得所述流动方向的横截面相对于所述虚拟轴倾斜。
此外，所述入口端口和所述出口端口可以被设置成使得随着所述入口端口和所述出口端口远离所述第一表面，每个流动方向的横截面彼此更接近。
另外，所述入口端口和所述出口端口中的至少一个可以形成为使得流动方向的横截面具有多边形形状。
此外，所述多个通道元件可以被布置成分别沿着所述第一表面的横向和纵向彼此分开预定间距。
此外，两个相邻的通道元件可以被设置成使得一个通道元件的出口端口和另一个通道元件的入口端口沿着流体的流动方向至少部分地重叠。
另外，所述通道元件可以被设置成使得连接所述入口端口和所述出口端口的虚拟轴分别相对于所述第一表面的横轴和纵轴倾斜。
另外，根据本发明的另一方面，提供了一种燃料电池组，所述燃料电池组包括：膜电极组件；气体扩散层，设置在所述膜电极组件的一侧；以及隔板，具有被设置成与气体扩散层相面对的第一表面和与该第一表面相反的第二表面，以及从所述第二表面向所述第一表面突出以便与所述气体扩散层接触的多个通道元件。
此外，所述通道元件均被设置成沿着在所述第一表面上流动的反应气体的流动方向具有入口端口和出口端口，并且所述通道元件均被设置成具有沿连接所述入口端口和所述出口端口的虚拟轴的周向高度发生变化的肋。
另外，所述肋的外周面的至少一部分沿着所述虚拟轴的周向形成为摆线曲面。
此外，根据本发明的又一个方面，提供了一种用于制造隔板的方法，包括：冲孔步骤，对金属板冲孔，以便形成将形成为通道元件的入口端口和出口端口的多个孔；以及冲压步骤，对所述金属板冲压，使得将形成为所述通道元件的入口端口和出口端口的一对孔之间的区域突出。
有益效果
如上所述，与本发明的一个实施方式相关的隔板及其制造方法以及包括该隔板的燃料电池组具有以下效果。
能够在隔板中高效地分配气体流和液体(例如，水)流，并且优化隔板中的气体流和液体(例如水)流。特别是，通过增加气体流路和液体流路中的流动方向的横截面的宽度的比例，能够使得横截面积小的流路内的液体冷凝得更迅速。
此外，可以反向形成气体流的方向和液体流的方向。特别地，流路宽度的差异导致通过气体流路和液体流路的气体流量的差异。具体而言，通过对宽度窄的流路(液体流路)施加负压，可以在与气体流相反的方向上形成液体流。
另外，可以使气体流和液体流中的相互干扰最小化。具体地讲，具有较小横截面积的较窄流路成为液体流的液体流路，并且具有较大横截面积的较宽流路成为用于气体流(反应气体等)的气体流路，从而能够有效地分离气体和液体的流动区域。
此外，通过基于摆线曲面形状调节液体流路的壁表面的垂直拔模角度，可以调节液滴的尺寸、形状和移动方向。特别是，当液滴通过在通道壁表面上冷凝并生长而下降到通道底部时，摆线曲面变成最短距离下降线(descend line)。因此，可以提高液体排出速度。
此外，在燃料电池组中，能够高效地排出由电池化学反应或冷凝反应气体中的水分而产生的水，从而最小化溢流(flooding)现象并扩大隔板和气体扩散层的电接触表面。
附图说明
图1是与本发明的一个实施例相关的隔板的透视图。
图2是与本发明的一个实施例相关的燃料电池组的剖视图。
图3是与本发明的一个实施例相关的用于解释施加到构成隔板的通道元件的摆线曲面的曲线图。
图4至6与本发明的一个实施例相关的是示出构成隔板的通道元件的视图。
图7是与本发明的一个实施例相关的用于解释制造隔板的方法的示意图。
图8是与本发明的一个实施例相关的示出隔板的示意图。
图9是与本发明的一个实施例相关的示出隔板的俯视图。
图10是用于解释图9中所示的隔板中的流体流动的透视图。
图11是示出与本发明的一个实施例相关的隔板的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明实施例的隔板及其制造方法以及包括该隔板的燃料电池组。
另外，相同或相似的附图标记被赋予相同或相应的部件，而不管附图标记如何，其中将省略重复的解释，并且为了便于解释，可以放大或缩小所示的每个构成部件的尺寸和形状。
图1是与本发明的一个实施例相关的隔板100的透视图，并且图2是与本发明的一个实施例相关的燃料电池组10的剖视图。
另外，图3是与本发明的一个实施例相关的用于解释施加到构成隔板100的通道元件的摆线曲面的曲线图，并且图4至6是示出构成与本发明的一个实施例相关的隔板的通道元件110的视图。
与本发明的一个实施方式相关的燃料电池组10包括膜电极组件20和设置在膜电极组件20的一侧上的气体扩散层30以及隔板100。
参照图1和2，隔板100具有第一表面101和在第一表面101的相反方向上的第二表面102，以及从所述第二表面102向所述第一表面101突出的多个通道元件110。
通道元件110均被设置成沿着在第一表面101上流动的流体的流动方向(图1中的反应气体流路)具有入口端口111和出口端口112。另外，通道元件110具有肋113，肋113的高度沿着连接入口端口111和出口端口112的虚拟轴L的周向变化。
特别地，通道元件110被设置为使得第一表面与气体扩散层30相面对。另外，通道元件110被设置为使得肋113接触气体扩散层30。
参照图2和图3，肋113的外周面114的至少一部分沿着虚拟轴L的周向形成为摆线曲面。这里，肋113的外周面114是与隔板100的第一表面101连续的表面。具体地，通道元件110的外周面可以意指与第一表面101连续的表面，并且通道元件110的内周表面可以意指与第二表面102连续的表面。另外，通道元件110的内周面形成为曲面。另外，入口端口111可以意指由肋113的上游侧的外周边缘和第一表面101形成的开口，并且出口端口112可以意指由肋113的下游侧上的外周边缘和第一表面101形成的开口。
这里，气体(反应气体或燃料)的流动可以通过相邻通道元件的内部进行，并且水的流动可以通过相邻通道元件的外部(外周面之间的区域)。具体而言，可以规定水流入由两个相邻的肋113的外周面形成的空间。此时，通道元件110的入口端口111可以被形成为使得流动方向的横截面(气体流路的横截面积)的尺寸大于由两个相邻的肋113的外周面形成的横截面的尺寸(水流路的横截面积)。
在一个实施例中，参考图4，通道元件110中的入口端口111和出口端口112中的至少一个可以被设置成使得流动方向的横截面相对于虚拟轴L倾斜预定角度。另外，通道元件110的入口端口111和出口端口112可以被设置成：随着它们远离第一表面101，每个流动方向的横截面彼此更接近。具体而言，随着入口端口111远离隔板100的第一表面101，流动方向的横截面可以向出口端口112倾斜，并且随着出口端口112远离隔板100的第一表面101，流动方向的横截面可向入口端口111倾斜。另外，入口端口111和出口端口112可以被设置成：随着它们更靠近气体扩散层30，每个流动方向的横截面彼此更接近。
另外，参照图4，作为通道元件110的侧壁的肋113的外周面114可以相对于穿过隔板100的第一表面101和第二表面102的虚拟垂直线倾斜预定角度。
参照图1和图5，两个相邻的通道元件110可以被设置成使得一个通道元件110的出口端口112和另一个通道元件110的入口端口111沿着流体(例如反应气体或燃料)的流动方向至少部分地重叠。另外，参照图6，通道元件的长度L1可以被设置为比通道元件之间的间距L2长。在图6中，通道元件之间的间距L2是指一个通道元件110的出口端口112和另一个通道元件110的入口端口111之间的距离。
图7是与本发明的一个实施例相关的用于解释制造隔板的方法的示意图。
参考图1和图7，用于制造隔板的方法包括：冲孔步骤，对金属板300冲孔，以便形成分别形成为通道元件110的入口端口111和出口端口112的多个孔310和320；以及冲压步骤，对金属板冲压，使得将成为通道元件110的入口端口111和出口端口112的一对孔310和320之间的区域330突出。一对孔310和320之间的区域330在冲压过程之后构成肋113。孔310和320也可以具有多边形形状以对应于通道元件110的入口端口111和出口端口112，并且例如，孔310和320可以形成为具有矩形或梯形的形状。另外，这对孔310和320可以形成为基于待突出的区域具有对称形状。此外，金属板(隔板)可以具有例如0.2mm或更小的厚度，并且冲压步骤中的一对孔之间的区域(肋)的突出高度可以是0.2mm至0.45mm。
图8是示出与本发明的一个实施例相关的隔板的示意图。
参考图8，多个通道元件可以沿着第一表面的横向(例如，x轴)和纵向(例如，y轴)以预定间距(a，b)彼此分开地布置。另外，该间距可以控制液体流路(水)和气体流路(反应气体或燃料)中的流动方向的横截面的宽度或横截面积，从而调整压力损失和液体流动方向等。
参照图5和图8，能够在隔板中高效地分配气体流(反应气体或燃料)(在通道元件内部)和液体(例如，水)流(在通道元件外部)，并且能够优化隔板中的气体流和液体(例如水)流。特别是，通过增加气体流路和液体流路中的流动方向的横截面的宽度的比例，能够使得横截面积小的流路内的液体冷凝得更迅速。
具有较小横截面积的较窄宽度(w2)的流路成为液体流的液体流路，并且具有较大横截面积的较宽宽度(w1)的流路成为用于气体流(反应气体等)的气体流路，从而能够有效地分离气体和液体的流动区域。
图9是表示与本发明的一个实施例相关的隔板的俯视图，图10是用于解释图9所示的隔板中的流体流动的透视图，并且图11是表示与本发明的一个实施例相关的隔板的示意图。
通道元件110可以被设置为使得连接入口端口111和出口端口112的虚拟轴(L)分别相对于隔板100的第一表面101的横轴(例如x轴线)和纵轴(例如y轴)以预定的角度(θ)倾斜。在这样的结构中，可以分别形成气体流路和水流路，如图9b所示。
参考图11，每个通道元件110的布置可以被不同地设置，并且每个通道元件110的倾斜角度也可以被设置为彼此不同。
为了说明的目的公开了如上所述的本发明的优选实施例，本领域技术人员可以在本发明的思想和范围内进行修改、变化和增设，并且这样的修改、变化和增设被认为落入以下的权利要求的范围内。
工业适用性
根据本发明，在燃料电池组中，能够高效地排出由电池化学反应或反应气体中的水分冷凝而产生的水，从而使溢流现象最小化以及扩大隔板和气体扩散层的电接触表面。

Claims (19)

1.一种隔板，具有第一表面、在所述第一表面的相反方向上的第二表面以及从所述第二表面向所述第一表面突出的多个通道元件，
其中，所述通道元件均被设置成沿着在所述第一表面上流动的流体的流动方向具有入口端口和出口端口，并且所述通道元件均被设置成具有沿连接所述入口端口和所述出口端口的虚拟轴的周向高度发生变化的肋，并且
其中，所述肋的外周面的至少一部分沿着所述虚拟轴的周向形成为摆线曲面。
2.根据权利要求1所述的隔板，
其中，所述入口端口和所述出口端口中的至少一个被设置为使得所述流动方向的横截面相对于所述虚拟轴倾斜。
3.根据权利要求2所述的隔板，
其中，所述入口端口和所述出口端口被设置成使得随着所述入口端口和所述出口端口远离所述第一表面，每个流动方向的横截面彼此更接近。
4.根据权利要求1所述的隔板，
其中，所述多个通道元件被布置成分别沿着所述第一表面的横向和纵向彼此分开预定间距。
5.根据权利要求4所述的隔板，
其中，两个相邻的通道元件被设置成使得一个通道元件的出口端口和另一个通道元件的入口端口沿着流体的流动方向至少部分地重叠。
6.根据权利要求1所述的隔板，
其中，所述通道元件被设置成使得连接所述入口端口和所述出口端口的所述虚拟轴分别相对于所述第一表面的横轴和纵轴倾斜。
7.一种燃料电池组，包括：
膜电极组件；
气体扩散层，设置在所述膜电极组件的一侧上；以及
隔板，具有被设置成与所述气体扩散层相面对的第一表面、在所述第一表面的相反方向上的第二表面以及从所述第二表面向所述第一表面突出以便与所述气体扩散层接触的多个通道元件，
其中，所述通道元件均被设置成沿着在所述第一表面上流动的反应气体的流动方向具有入口端口和出口端口，并且所述通道元件均被设置成具有沿连接所述入口端口和所述出口端口的虚拟轴的周向高度发生变化的肋，并且
其中，所述肋的外周面的至少一部分沿着所述虚拟轴的周向形成为摆线曲面。
8.根据权利要求7所述的燃料电池组，
所述燃料电池组被设置成使得水流入由两个相邻的肋的外周面形成的空间中。
9.根据权利要求7所述的燃料电池组，
所述入口端口被形成为使得所述流动方向的横截面的尺寸大于由两个相邻的肋的外周面形成的横截面的尺寸。
10.根据权利要求7所述的燃料电池组，
其中，所述入口端口和所述出口端口中的至少一个被设置为使得所述流动方向的横截面相对于所述虚拟轴倾斜。
11.根据权利要求10所述的燃料电池组，
其中，所述入口端口和所述出口端口被设置成使得随着所述入口端口和所述出口端口更靠近所述气体扩散层，每个流动方向的横截面彼此更接近。
12.根据权利要求7所述的燃料电池组，
其中，所述多个通道元件被布置成沿着所述第一表面的横向和纵向彼此分开预定间距。
13.根据权利要求7所述的燃料电池组，
其中，两个相邻的通道元件被设置成使得一个通道元件的出口端口和另一个通道元件的入口端口沿着流体的流动方向至少部分地重叠。
14.根据权利要求7所述的燃料电池组，
其中，所述通道元件被设置成使得连接所述入口端口和所述出口端口的所述虚拟轴分别相对于所述隔板的横轴和纵轴倾斜。
15.一种用于制造隔板的方法，包括：
冲孔步骤，对金属板冲孔，以便形成多个孔，所述孔将形成为通道元件的入口端口和出口端口；并且
冲压步骤，对所述金属板冲压，使得一对孔之间的区域突出，所述一对孔将形成为所述通道元件的所述入口端口和所述出口端口。
16.根据权利要求15所述的用于制造隔板的方法，
其中，所述孔形成为具有多边形形状。
17.根据权利要求16所述的用于制造隔板的方法，
其中，所述孔形成为矩形形状或梯形形状。
18.根据权利要求16所述的用于制造隔板的方法，
其中，一对区域形成为基于将突出的所述区域具有对称形状。
19.根据权利要求15所述的用于制造隔板的方法，
其中，所述金属板具有0.2mm或更小的厚度，并且
在所述冲压步骤中的所述一对孔之间的所述区域的突出高度为0.2mm至0.45mm。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109921057A (zh) * 2019-04-04 2019-06-21 浙江大学 一种波纹交错排布的燃料电池双极板结构
CN111540925A (zh) * 2020-05-07 2020-08-14 擎能动力科技(苏州)有限公司 一种单体燃料电池、燃料电池堆、工作方式
CN112242536A (zh) * 2019-07-16 2021-01-19 未势能源科技有限公司 可用于燃料电池的双极板结构、燃料电池及燃料电池车辆

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015211893A1 (de) * 2015-06-26 2016-12-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Strömungsfeld einer Brennstoffzelle
JP6402740B2 (ja) * 2016-04-28 2018-10-10 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
DE102017130489A1 (de) 2017-01-31 2018-08-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Bipolarplatte für eine Brennstoffzelle
KR102063060B1 (ko) * 2017-01-31 2020-03-02 주식회사 엘지화학 연료전지 스택
KR102025749B1 (ko) * 2018-05-04 2019-09-26 에스퓨얼셀(주) 연료전지용 다공체 및 이를 포함하는 연료전지 스택
KR102516958B1 (ko) * 2020-11-24 2023-04-03 테라릭스 주식회사 연료전지 애노드 분리판
KR102596600B1 (ko) * 2021-06-01 2023-11-02 주식회사 에스제이엠 연료전지용 비선형 다공체 및 이를 포함하는 연료전지
WO2024101686A1 (ko) * 2022-11-08 2024-05-16 테라릭스 주식회사 점접촉 채널구조를 갖는 연료전지 분리판

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030077501A1 (en) * 2001-10-23 2003-04-24 Ballard Power Systems Inc. Electrochemical fuel cell with non-uniform fluid flow design
CN1856892A (zh) * 2003-09-22 2006-11-01 日产自动车株式会社 燃料电池用隔板、燃料电池组、燃料电池用隔板的制造方法、以及燃料电池车辆
CN102593477A (zh) * 2011-01-12 2012-07-18 本田技研工业株式会社 燃料电池
US20120301810A1 (en) * 2010-01-19 2012-11-29 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Fuel Battery
JP2013103231A (ja) * 2011-11-10 2013-05-30 Toyota Motor Corp 板状多孔品の成形方法及び成形装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2352443C (en) * 2000-07-07 2005-12-27 Nippon Steel Corporation Separators for solid polymer fuel cells and method for producing same, and solid polymer fuel cells
JP5429467B2 (ja) * 2008-08-27 2014-02-26 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP5565352B2 (ja) * 2011-03-22 2014-08-06 トヨタ自動車株式会社 燃料電池と燃料電池用のエキスパンドメタルの製造装置および製造方法
JP5621709B2 (ja) * 2011-05-19 2014-11-12 トヨタ車体株式会社 燃料電池と燃料電池用のエキスパンドメタル、およびその製造装置と製造方法
JP5942955B2 (ja) * 2013-10-02 2016-06-29 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用セパレーターと燃料電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030077501A1 (en) * 2001-10-23 2003-04-24 Ballard Power Systems Inc. Electrochemical fuel cell with non-uniform fluid flow design
CN1856892A (zh) * 2003-09-22 2006-11-01 日产自动车株式会社 燃料电池用隔板、燃料电池组、燃料电池用隔板的制造方法、以及燃料电池车辆
US20120301810A1 (en) * 2010-01-19 2012-11-29 Toyota Shatai Kabushiki Kaisha Fuel Battery
CN102593477A (zh) * 2011-01-12 2012-07-18 本田技研工业株式会社 燃料电池
JP2013103231A (ja) * 2011-11-10 2013-05-30 Toyota Motor Corp 板状多孔品の成形方法及び成形装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109921057A (zh) * 2019-04-04 2019-06-21 浙江大学 一种波纹交错排布的燃料电池双极板结构
CN112242536A (zh) * 2019-07-16 2021-01-19 未势能源科技有限公司 可用于燃料电池的双极板结构、燃料电池及燃料电池车辆
CN111540925A (zh) * 2020-05-07 2020-08-14 擎能动力科技(苏州)有限公司 一种单体燃料电池、燃料电池堆、工作方式

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