CN114759212A - 一种燃料电池用双极板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃料电池用双极板，涉及燃料电池技术领域，包括板体、氢气进气口、氧气进气口、冷却液进口、氢气出气口、氧气出气口、冷却液出口和密封槽，所述板体的一侧设有用于连通冷却液进口和冷却液出口的冷却水流道，所述氢气出气口和氧气出气口的底部均设有用于排出反应时产生的冷却水的疏水缺口，所述密封槽的每个拐角内侧均设有用于供密封胶挤压膨胀的膨胀缺口。本发明通过疏水缺口的设置能够避免最下端氢气和氧气的流道出现被淹没的情况，且通过膨胀缺口的设置能够避免多点连接处或拐角处的密封胶被压缩产生硬点，避免燃料电池密封不均匀的情况发生。

Description

一种燃料电池用双极板
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种燃料电池用双极板。
背景技术
燃料电池是一种常见的能源设备，双极板是其重要的组成构件之一，双极板由阴极板和阳极板构成，阴极板和阳极板结构大致相同。双极板在堆叠时还需要通过胶线来进行密封，胶线在受压后，会产生形变，并向两侧进行摊铺，当胶线的T形交叉处以及拐角处受压后由于结构限制了变形，造成硬点，影响密封效果。此外，燃料电池在工作时会产生大量的水蒸气，当水蒸气随着氧气或氢气流道进入到氧气或氢气排出口处时，会大量的冷凝成冷凝水，当氧气或氢气排出口内存在冷凝水时，大概率会淹没与氧气或氢气流道中最低处的几个流道，进而影响燃料电池的工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料电池用双极板，以解决现有技术中双极板反应区域受限和密封效果不佳的技术问题。
本发明提供一种燃料电池用双极板，包括板体、氢气进气口、氧气进气口、冷却液进口、氢气出气口、氧气出气口、冷却液出口和密封槽，所述板体的一侧设有用于连通冷却液进口和冷却液出口的冷却水流道，所述氢气出气口和氧气出气口的底部均设有用于排出反应时产生的冷却水的疏水缺口，所述密封槽的每个拐角内侧均设有用于供密封胶挤压膨胀的膨胀缺口。
进一步，所述疏水缺口位于氢气出气口或氧气出气口下端远离板体中部的一侧。
进一步，所述极板的另一侧设有分配区域、第一反应区域和第二反应区域，所述第二反应区域位于板体的中部，所述第二反应区域内设有若干个第二反应流道，所述第一反应区域设有两个，两个第一反应区域分别位于第二反应区域的两端，每个所述第一反应区域内均设有若干个第一反应流道，每个所述第一反应流道的一端均与对应的第二反应流道的一端连通，所述分配区域设有两个，两个分配区域分别位于两个第一反应区域的旁侧，每个所述分配区域内均设有若干个分配流道，所述第一反应流道远离第二反应区域的一端均与对应的分配流道连通，两个分配区域中的分配流道分别与氢气进气口和氢气出气口或氧气进气口和氧气出气口连通。
进一步，所述第一反应区域为三角形区域。
进一步，所述第一反应区域对应的三角形为等腰三角形。
进一步，所述第二反应区域为矩形区域。
进一步，所述第一反应区域的三角形长边与第二反应区域的一边贴合。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
（1）通过疏水缺口13能够将燃料电池反应时生成的水蒸气冷却后形成的冷凝水通过输送缺口13形成的通道排出，能够避免氧气或氢气输送的流道中最低的几个通道被冷凝水淹没，从而保证燃料电池的工作效率。
（2）当密封槽内设置胶线挤压后，T型接口处以及拐角处胶线受压形变后，膨胀缺口能够容纳形变后胶线摊开的部分，避免T型接口处以及拐角处胶线形成硬点，突出于胶线的其他位置，从而能够提高燃料电池组装时的密封效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的正视图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为图1中B处的放大图。
附图标记：
1、板体；2、氢气进气口；3、氧气进气口；4、冷却液进口；5、氢气出气口；6、氧气出气口；7、冷却液出口；8、密封槽；9、分配区域；10、第一反应区域；11、第二反应区域；12、膨胀缺口；13、疏水缺口。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1至图2所示，本发明实施例提供了一种燃料电池用双极板，包括板体1、氢气进气口2、氧气进气口3、冷却液进口4、氢气出气口5、氧气出气口6、冷却液出口7和密封槽8，所述板体1的一侧设有用于连通冷却液进口4和冷却液出口7的冷却水流道，所述氢气出气口5和氧气出气口6的底部均设有用于排出反应时产生的冷却水的疏水缺口13，所述密封槽8的每个拐角内侧均设有用于供密封胶挤压膨胀的膨胀缺口12。通过疏水缺口13能够将燃料电池反应时生成的水蒸气冷却后形成的冷凝水通过输送缺口13形成的通道排出，能够避免氧气或氢气输送的流道中最低的几个通道被冷凝水淹没，从而保证燃料电池的工作效率。当密封槽8内设置胶线挤压后，T型接口处以及拐角处胶线受压形变后，膨胀缺口12能够容纳形变后胶线摊开的部分，避免T型接口处以及拐角处胶线形成硬点，突出于胶线的其他位置，从而能够提高燃料电池组装时的密封效果
具体地，所述疏水缺口13位于氢气出气口5或氧气出气口6下端远离板体1中部的一侧。具体参照图3，能使得汇集后的冷凝水能够尽量原理氧气或氢气排气通道的出口，防止对燃料电池的工作造成影响。
所述极板的另一侧设有分配区域9、第一反应区域10和第二反应区域11，所述第二反应区域11位于板体1的中部，所述第二反应区域11内设有若干个第二反应流道，所述第一反应区域10设有两个，两个第一反应区域10分别位于第二反应区域11的两端，每个所述第一反应区域10内均设有若干个第一反应流道，每个所述第一反应流道的一端均与对应的第二反应流道的一端连通，所述分配区域9设有两个，两个分配区域9分别位于两个第一反应区域10的旁侧，每个所述分配区域9内均设有若干个分配流道，所述第一反应流道远离第二反应区域11的一端均与对应的分配流道连通，两个分配区域9中的分配流道分别与氢气进气口2和氢气出气口5或氧气进气口3和氧气出气口6连通，阳极板上的两个分配区域9中的分配流道分别与氢气进气口2和氢气出气口5连通，阴极板上的两个分配区域9中的分配流道分别与氧气进气口3和氧气出气口6连通；当进行工作时，阴极板与阳极板夹持中间的催化膜，虽然阴极板上的第一反应流道不能与阳极板上的第一反应流道完全重合，但是两者之间是交错的，多个第一反应流道之间会形成多个交错点，当氧气和氢气在第一反应流道中流动时，经过交错点时均能够穿过催化膜并相互之间发生反应，与现有技术相比，除了在第二反应区域11工作外，还能增加两块第一反应区域10进行工作，因此，能够有效的提高燃料电池的工作效率。
具体地，所述第一反应区域10为三角形区域，当第一反应区域为三角形区域时，阴极板和阳极板上的第一反应流道能够更多的产生交错点。
具体地，所述第一反应区域10对应的三角形为等腰三角形，使得阴极板和阳极板上的第一反面流道能够均匀的交错分布，且与其他形状相比，等腰三角形的状态下阴极板和阳极板上的第一反面流道的交错点数量能够达到最大化，进而使得燃料电池的工作效率最大化的提高。
具体地，所述第二反应区域11为矩形区域，这样便于阴极板和阳极板上的第二反面流道重合。
具体地，所述第一反应区域的三角形长边与第二反应区域11的一边贴合，使得第一反应流道与第二反应流道能够更均匀流畅的连通。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种燃料电池用双极板，包括板体（1）、氢气进气口（2）、氧气进气口（3）、冷却液进口（4）、氢气出气口（5）、氧气出气口（6）、冷却液出口（7）和密封槽（8），所述板体（1）的一侧设有用于连通冷却液进口（4）和冷却液出口（7）的冷却水流道，其特征在于：所述氢气出气口（5）和氧气出气口（6）的底部均设有用于排出反应时产生的冷却水的疏水缺口（13），所述密封槽（8）的每个拐角内侧均设有用于供密封胶挤压膨胀的膨胀缺口（12）。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池用双极板，其特征在于：所述疏水缺口（13）位于氢气出气口（5）或氧气出气口（6）下端远离板体（1）中部的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池用双极板，其特征在于：所述极板的另一侧设有分配区域（9）、第一反应区域（10）和第二反应区域（11），所述第二反应区域（11）位于板体（1）的中部，所述第二反应区域（11）内设有若干个第二反应流道，所述第一反应区域（10）设有两个，两个第一反应区域（10）分别位于第二反应区域（11）的两端，每个所述第一反应区域（10）内均设有若干个第一反应流道，每个所述第一反应流道的一端均与对应的第二反应流道的一端连通，所述分配区域（9）设有两个，两个分配区域（9）分别位于两个第一反应区域（10）的旁侧，每个所述分配区域（9）内均设有若干个分配流道，所述第一反应流道远离第二反应区域（11）的一端均与对应的分配流道连通，两个分配区域（9）中的分配流道分别与氢气进气口（2）和氢气出气口（5）或氧气进气口（3）和氧气出气口（6）连通。
4.根据权利要求3所述的一种燃料电池用双极板，其特征在于：所述第一反应区域（10）为三角形区域。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池用双极板，其特征在于：所述第一反应区域（10）对应的三角形为等腰三角形。
6.根据权利要求4所述的一种燃料电池用双极板，其特征在于：所述第二反应区域（11）为矩形区域。
7.根据权利要求6所述的一种燃料电池用双极板，其特征在于：所述第一反应区域的三角形长边与第二反应区域（11）的一边贴合。
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