CN1950963A - 混合式双极板组件和结合它的装置 - Google Patents

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Abstract

一种混合式双极板组件，包括金属阳极板、聚合物复合材料阴极板和位于金属阳极板和复合材料阴极板之间的金属层。金属阳极板和复合材料阴极板还可包括施加在外周以防止冷却剂漏出的粘合密封剂。该组件可被结合到包括燃料电池的装置内。此外，该装置可限定用于限定以燃料电池作为动力的车辆的结构。

Description

混合式双极板组件和结合它的装置
                        发明背景
具有双极板的燃料电池系统是已知的。
                        发明概述
燃料电池如质子交换膜(PEM)燃料电池通过氢氧化和氧还原产生电能。这些催化反应的副产物是水。典型的电池包括位于一对气体扩散介质和催化剂层之间的聚合物膜(例如质子交换膜)。阴极板和阳极板位于靠近气体扩散介质层的最外侧处，前述部件被紧密压缩形成电池单元。
单个电池单元提供的电压对于有效的应用来说通常太小。因此，一般在“堆”中布置和串联多个电池来增加电化学转化组件或燃料电池的电力输出。在这种布置中，两个相邻的电池单元可共用一个极板，其用作两个串联连接的相邻电池单元的阳极和阴极。这种极板常被称为“双极板”。
为了符合目前的制造规范，燃料电池的双极板必须在电化学上稳定、导电和便宜。金属和聚合物(复合材料)双极板都满足这些标准。但是，复合材料板渗氢，这会导致性能和效率的显著损失。通过复合材料板的这种氢渗透会导致冷却剂回路中存在氢，这要求将其排出。这是不实际的，因为冷却剂回路的排出将导致冷却剂的蒸发。
与复合材料双极板不同，金属板基本不透过分子氢。但是，金属板与复合材料板相比较昂贵，而且一般与低性能电池有关。术语“低性能电池”这里是指燃料电池堆内表现出比其余电池高的电阻的电池，如例如在约200和约250mOhm-cm2之间。尽管不打算受任何特定理论限制，但认为金属双极板的差的性能与水管理有关，更具体地，与燃料电池阴极侧处的水管理有关，在那里产生水。因此，公认存在对燃料电池堆双极板设计改进的需要。
本发明通过提供用于燃料电池的混合式双极板组件满足这种需要，该组件结合了金属和复合材料两者的有用性质。尽管本发明不限于特定的优点或功能，但注意到混合式双极板组件防止了板到板的氢渗透，并消除了通过板到冷却剂的氢渗透。混合式双极板组件提高了燃料电池堆的性能、效率和耐久性。此外，本发明消除了泄漏到环境的氢，并通过使用比典型金属双极板少的不锈钢而降低了成本。
根据本发明的一种实施方案，提供一种混合式双极板组件，包括金属阳极板、聚合物复合材料阴极板、和位于金属阳极板和复合材料阴极板之间的包括金、银和各自的合金中至少一种的第一层。
根据本发明的另一种实施方案，提供一种装置，包括聚合物膜、第一和第二催化剂层、第一和第二气体扩散介质层、和至少一个混合式双极板组件。聚合物膜在膜的相对侧上限定相对的阴极和阳极面。第一和第二催化剂层在催化剂的相对侧上限定相对的内侧和外侧面。第一催化剂层的内侧面接合聚合物膜的阴极面，第二催化剂层的内侧面接合聚合物膜的阳极面。第一和第二气体扩散介质层在气体扩散介质的相对侧上限定相对的内侧和外侧面。第一气体扩散介质层的内侧面接合第一催化剂层的外侧面，第二气体扩散介质层的内侧面接合第二催化剂层的外侧面。混合式双极板组件接合第一和第二气体扩散介质层中的至少一个。另外，混合式双极板组件包括金属阳极板、复合材料阴极板、和包括金、银和各自的合金中的至少一种的层。金属阳极板在其相对侧上限定相对的第一和第二主面，复合材料阴极板包括聚合物材料。包括金、银和各自的合金中至少一种的层接合金属阳极板的第一和第二主面中的至少一个。装置可包括燃料电池，该装置还可包括限定以燃料电池作为动力的车辆的结构。
根据本发明的又一实施方案，提供一种混合式双极板组件，包括金属阳极板、复合材料阴极板、位于金属阳极板和复合材料阴极板之间的包括金、银和各自的合金中至少一种的层、和粘合剂。金属阳极板包括耐腐蚀的铁-铬合金，复合材料阴极板包括聚合物材料和约10wt％至约90wt％的石墨粉。聚合物材料可选自热固性树脂、热塑性树脂或它们的组合。热固性树脂可包括环氧树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、脲树脂、乙烯酯、液晶聚合物和它们的组合中的至少一种。另外，热塑性树脂可包括苯乙烯、丙烯酸树脂、纤维素树脂、聚乙烯、聚丙烯、液晶聚合物、乙烯类、尼龙类、碳氟化合物、聚苯硫醚和它们的组合中的至少一种。另外，金属阳极板的腹板(web)厚度小于复合材料阴极板的腹板厚度。配置粘合剂在混合式双极板组件的外圆周周围密封金属阳极板和复合材料阴极板，从而防止了冷却剂从金属阳极板和复合材料阴极板之间漏出。任选地，混合式双极板组件可包括设计用于防止冷却剂从金属阳极板和复合材料阴极板之间漏出的垫圈。
根据本发明的还一实施方案，提供一种混合式双极板组件，包括阳极板，阳极板包括第一层和第二层，第一层包括第一金属，第二层包括第二金属，其中第二层在冷却剂存在下在化学上是稳定的。组件还包括复合材料阴极板，并且阳极板在第一层上基本不含任何氧化物。阳极板可包括冷却剂面，第一金属可包括铁和Cr，其中已从冷却剂面基本除去Cr的任何氧化物。第二金属可包括金、银和各自的合金中的至少一种。
从结合附属权利要求的本发明的以下详细描述中将能更充分地理解本发明的这些和其它特征和优点。注意权利要求的范围由其中的叙述限定，而不是由本发明中阐述的特征和优点的具体讨论来限定。
                       附图简述
当结合下面的附图阅读时，可最好地理解本发明实施方案的以下详细描述，其中相同的结构用相同的标记指示，其中：
图1为根据本发明原理的混合式双极板组件(阳极侧向上)的等比分解图；
图2为根据本发明原理布置在堆中的混合式双极板组件的横截面局部视图；
图3为图2所示的混合式双极板组件的放大截面图；和
图4为结合了根据本发明原理的电化学转化组件的车辆的示意图。
熟练的技术人员能认识到图中的元件是为了简单和清楚而示出，不必按比例绘制。例如，图中部分元件的尺寸可相对于其它元件被扩大以帮助理解本发明的实施方案。
                 部分发明实施方案详述
根据本发明的一种实施方案，提供混合式双极板组件1，该组件1可用在电化学转化组件(例如燃料电池)中。组件1包括金属阳极板2、复合材料阴极板4和位于金属阳极板2和复合材料阴极板4之间的第一层3，该混合式双极板组件1图示在图1、2和3中。第一层3可包括金、银和各自的合金中的至少一种。通过利用金属和复合材料两者的有用性能，混合式双极板组件1克服了完全由金属或复合材料构成的常规双极板通常遇到的许多缺陷。更特别地，本发明的混合式双极板组件1利用金属板提供的较大机械强度和较低厚度，以及与金属板相比由复合材料板提供的改善的水管理。此外，与复合材料双极板不同，金属板基本不能透过分子氢，因此，不会使氢进入冷却剂回路，氢进入冷却剂回路会导致燃料电池性能和效率的显著损失。
金属阳极板2可包括耐腐蚀的铁-铬合金材料(例如不锈钢)，复合材料阴极板4可包括聚合物材料如热固性树脂、热塑性树脂或它们的组合。热固性树脂可选自环氧树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、脲树脂、乙烯酯、聚酯和它们的组合，热塑性树脂可选自苯乙烯、丙烯酸树脂、纤维素树脂、聚乙烯、聚丙烯、液晶聚合物(聚酯)、乙烯类、尼龙类、碳氟化合物、聚苯硫醚和它们的组合。典型地，复合材料阴极板4包括约10和约90wt％之间的石墨粉末，石墨粉末可选自合成石墨、天然石墨或它们的组合。石墨提高了复合材料阴极板4的导电率。
图1为根据本发明一种实施方案的混合式双极板组件1的展开图。组件1提供特征在于多个弯曲气流通道20的反应物气流场，通过弯曲气流通道20，电化学转化组件的反应物气体(即H2和O2)在弯曲通道中从双极板组件1的一个边22附近流动到其相对边24附近。反应物气体被从集管或供应歧管槽21供应到通道20，集管或供应歧管槽21位于流场一端处板组件1的边22附近，反应物气体经由排气歧管槽23离开通道20，排气歧管槽23位于在流场另一端处的组件1的相对边24附近。或者，供应和排气歧管21、23可位于板组件1的同一边(即22或24)附近。
图2为根据本发明布置在堆中的一对混合式双极板组件1的横截面图。典型地，如图2所示，在一对混合式双极板组件1之间定向位于一对扩散介质层7之间的MEA 5，压缩这些板形成一个完整的电池。认为只要不脱离本发明的范围，MEA 5和扩散介质层7就可采用各种常规或仍待开发的形式。尽管MEA 5的具体形式不在本发明的范围内，但MEA 5可包括各自的催化电极层和离子交换膜。金属阳极板2和复合材料阴极板4都包括多个通道，它们共同形成通路或“冷却剂腔”6，液体冷却剂在电化学转化组件的工作过程中经过它们。另外，金属阳极和复合材料阴极板2、4各自分别包括一个或多个阳极或阴极通道8、10。阳极通道8被设计用于通过H2气体，阴极通道10被设计用于通过O2气体或空气。
尽管不希望限制本发明到任何特定的制造方法上，但一般将阳极通道8模压在金属阳极板2内，一般将阴极通道10模塑到复合材料阴极板4内。这些通道8、10的深度大致相同。但是，金属阳极板2和复合材料阴极板4各自限定能有区别地给予金属阳极和复合材料阴极板2、4机械性能的腹板厚度。术语“腹板厚度”是指气体通道(阳极8或阴极10)底部和形成冷却剂腔6的冷却剂通道顶部之间的板厚度(见图2)。构成阴极板4的复合材料一般比阳极板2的金属材料弱。这至少部分上是由于被掺入到复合材料内以提高阴极板4电导率的石墨的高载量。因而，金属阳极板2可具有比复合材料阴极板4薄的腹板厚度。如图3中更具体地所示，金属阳极板2的腹板厚度a小于复合材料阴极板4的腹板厚度b。典型地，金属阳极板2的腹板厚度a在约0.1和约0.15mm之间，复合材料阴极板4的腹板厚度在约0.3和约0.8mm之间。
如本文指出，金属阳极板2被设计基本不透过分子氢。因而，含氢燃料源保持在阳极通道8内，不会渗透到冷却剂腔6内或选出到大气中。这提高了燃料电池性能和效率，因为不需要从冷却剂腔6中排出氢，这种排出会造成冷却剂的蒸发和氢燃料不能充分用于产生电力。另外，在阴极板4的制造中使用复合材料能为混合式双极板组件1提供比常规完全金属双极板组件明显低的材料成本，同时仍从金属材料的性质中受益。
如本文指出，水作为在燃料电池装置内发生的催化反应的副产物而产生，水通过气体分布通道离开燃料电池。这产生不能物理到达催化剂层以进行反应的反应气体(即H2和O2)传质问题，因为液体水“堵塞”了气体通道。结果，被气体分布通道中的水阻塞的这些电池表现出比燃料电池堆中其余电池低得多的电压。这些被阻塞电池的性能可随着时间下降，直到整个电化学转化装置失效。由于单个电池通过双极板串联连接，因此如果一个电池由于气体分布通道中的水失效，则整个燃料电池堆将最终停止工作。由于与耐腐蚀金属合金(例如不锈钢材料)相关的设计和涂覆材料限制，金属双极板这种问题的频率比复合材料高得多。水管理被认为是燃料电池中最难以解决的问题之一。
根据本发明，混合式双极板组件1能在产生水的电化学转化组件的阴极侧处进行有效水管理。这通过使用复合材料阴极板4来完成，该复合材料提供更大的设计自由度以适应气体扩散通道的几何形状，和与带涂层的不锈钢板相比能有效和高效地将水清除出气体扩散通道的树脂材料性质(亲水性和疏水性)，带涂层的不锈钢板材料性质不能提供这种灵活性。因此，通过替换制备复合材料中所用的不同粘合剂可容易地改变复合材料板4的性质。相反，模压的金属双极板的几何形状受到限制，因为这些材料在模压过程中在大的应变下会断裂，取决于通道几何形状。
根据本发明，混合式双极板组件1还可包括施加在金属阳极板2一侧或两侧上的金属或金属合金层3。如果位置与冷却剂接触，金属或金属合金层3在冷却剂存在下应是化学稳定的。金属或金属合金的合适材料包括但不限于金、金合金、银和银合金。在图2和3所示的实施方案中，金属或金属合金层3被施加到金属阳极板2的两侧上。金属或金属合金层3一般为纯金，可利用物理气相沉积方法如电子束沉积或溅射或电镀方法将其施加到金属阳极板2上。金属或金属合金层3一般厚约2至约50nm。
在电化学转化组件中在未涂覆状态下不能使用耐腐蚀铁-铬合金如不锈钢，因为在其表面上有钝化氧化物薄膜，这形成与气体扩散介质的高接触电阻。钝化层通常主要是Cr2O3，其保护金属合金不受电池内腐蚀环境影响，但有电阻。因此，根据本发明，通过氢氟酸蚀刻或阴极清洗减少或除去钝化层，金属合金板2的表面一般用金涂覆，以便使表面上的接触电阻最小。
此外，根据本发明，一般在金属阳极板2的背侧或冷却剂侧上使用金，以便使金属阳极板2和复合材料阴极板4之间的接触电阻最小。这使堆中串联布置的电池之间的电压损失最小。希望较低的粘合层电阻以避免通过粘合层的电压损失。金涂覆的金属阳极板2和复合材料阴极板4之间的粘合层电阻一般在约1.8和约2mOhm-cm2之间。因此，本发明允许消除金属和复合材料板两者通常都成本不允许的常规粘合过程。
可在金属阳极2和复合材料阴极板4的周边使用粘合剂，以密封堆并防止冷却剂从混合式双极板组件1中漏出。粘合剂可为导电或不导电的，并可选自热固性树脂、热塑性树脂或它们的组合，如例如环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯等。可使用以下方法中的任何一种施加粘合剂：分散、丝网印刷、喷涂和辊涂等。或者，在用或不用粘合密封剂情况下，使用被设计防止冷却剂从混合式双极板组件1中漏出的篮。根据本发明，在板2、4的外周周围使用或不使用导电或非导电粘合剂的情况下，复合材料阴极板4和一般金涂覆的金属阳极板2之间的直接接触能保持燃料电池堆的完整性并且节约成本。
现在参考图4，结合了根据本发明的至少一个混合式双极板组件的燃料电池系统可被设计作为车辆100的电源。具体地说，来自燃料储存单元120的燃料可被送往用于将燃料例如H2转化成电力的燃料电池装置110。产生的电力用作车辆100的动力源，在车辆100中，电力被转化成扭矩和车辆平移运动。尽管图4中所示的车辆100为客车，但能想到车辆100可为目前已知或以后开发的能用燃料电池系统供应动力或推动的任何车辆，如例如汽车(即小汽车、轻型卡车或重型卡车、或拖车)、农场设备、航空器、水运工具、铁路机车等。
注意术语像“优选”、“通常”和“一般”在本文中不用于限制要求的发明的范围或暗示某些特征对要求的发明的结构或功能是关键的、必要的或甚至重要的。相反，这些术语仅仅是用于强调在本发明的特定实施方案中可或不可使用的替代或其它特征。
为了描述和限定本发明，注意术语“装置”在本文中用于表示部件组合和单独部件，与部件是否与其它部件结合无关。例如，根据本发明的“设备”可包括混合式双极板组件、结合了根据本发明的混合式双极板组件的燃料电池、结合了根据本发明的燃料电池的车辆等。
为了描述和限定本发明，注意术语“基本上”在本文中用于表示可能由于任何定量比较、数值、测量或其它表示法造成的不确定性的固有程度。术语“基本上”在本文中还用于表示在不导致所讨论主题的基本功能变化时，量化表示不同于指定基准的程度。
已详细描述了本发明并参考了它的具体实施方案，但只要不脱离附加权利要求中限定的本发明的范围，改变和变化显然是可以的。更具体地说，尽管本发明的一些方面在本文中被确定为优选的或尤其有利的，但应认识到本发明没有必要限制于这些优选的发明方面。

Claims (31)

1.一种混合式双极板组件，包括：
金属阳极板；
复合材料阴极板，其中所述复合材料包括聚合物材料；和
位于所述金属阳极板和所述复合材料阴极板之间的包括金、银和各自的合金中的至少一种的第一层。
2.权利要求1的混合式双极板组件，其中所述金属阳极板包括耐腐蚀的铁-铬合金材料。
3.权利要求1的混合式双极板组件，其中所述聚合物材料包括热固性树脂、热塑性树脂或它们的组合。
4.权利要求3的混合式双极板组件，其中所述热固性树脂包括环氧树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、脲树脂、乙烯酯、聚酯和它们的组合中的至少一种。
5.权利要求3的混合式双极板组件，其中所述热塑性树脂包括苯乙烯、丙烯酸树脂、纤维素树脂、聚乙烯、聚丙烯、液晶聚合物、乙烯类、尼龙类、碳氟化合物、聚苯硫醚和它们的组合中的至少一种。
6.权利要求1的混合式双极板组件，其中所述复合材料阴极板包括约10-约90wt％的石墨粉。
7.权利要求6的混合式双极板组件，其中所述石墨粉包括合成石墨、天然石墨和它们的组合中的至少一种。
8.权利要求1的混合式双极板组件，其中所述金属阳极板在所述金属阳极板的相对侧上限定相对的第一和第二主面，并且其中所述第一层接合所述金属阳极板的所述第一和第二主面中的至少一个。
9.权利要求8的混合式双极板组件，其中所述复合材料阴极板接合所述第一层。
10.权利要求1的混合式双极板组件，其中所述金属阳极板包括一个或多个阳极通道，所述阳极通道设计用于通过H2。
11.权利要求1的混合式双极板组件，其中所述复合材料阴极板包括一个或多个阴极通道，所述阴极通道设计用于通过O2或空气。
12.权利要求1的混合式双极板组件，其中所述金属阳极板和所述复合材料阴极板各自包括一个或多个用于通过液体的冷却剂通道。
13.权利要求1的混合式双极板组件，其中所述金属阳极板和所述复合材料阴极板各自限定腹板厚度，并且所述金属阳极板的所述腹板厚度小于所述复合材料阴极板的所述腹板厚度。
14.权利要求13的混合式双极板组件，其中所述金属阳极板的所述腹板厚度在约0.1和约0.15mm之间。
15.权利要求13的混合式双极板组件，其中所述复合材料阴极板的所述腹板厚度在约0.3和约0.8mm之间。
16.权利要求1的混合式双极板组件，其中所述第一层厚度在约2和约50nm之间。
17.权利要求1的混合式双极板组件，还包括被设计用于在所述混合式双极板组件外周密封所述金属阳极板和所述复合材料阴极板的粘合剂。
18.权利要求17的混合式双极板组件，其中所述粘合剂被设计用于防止冷却剂在所述金属阳极板和所述复合材料阴极板之间漏出。
19.权利要求17的混合式双极板组件，其中所述粘合剂为不导电的。
20.权利要求17的混合式双极板组件，其中所述粘合剂为导电的。
21.权利要求17的混合式双极板组件，其中所述粘合剂包括热固性树脂、热塑性树脂和它们的组合中的至少一种。
22.权利要求1的混合式双极板组件，还包括被设计用于防止冷却剂在所述金属阳极板和所述复合材料阴极板之间漏出的垫圈。
23.一种装置，包括：
在膜的相对侧上限定相对的阴极和阳极面的聚合物膜；
在所述催化剂的相对侧上限定相对的内面和外面的第一催化剂层，所述内面接合所述聚合物膜的所述阴极面；
在所述催化剂的相对侧上限定相对的内面和外面的第二催化剂层，所述内面接合所述聚合物膜的所述阳极面；
在所述气体扩散介质的相对侧上限定相对的内面和外面的第一气体扩散介质层，所述内面接合所述第一催化剂层的所述外面；
在所述气体扩散介质的相对侧上限定相对的内面和外面的第二气体扩散介质层，所述内面接合所述第二催化剂层的所述外面；和
至少一个混合式双极板组件，其接合所述第一和第二气体扩散介质层中的至少一个，所述混合式双极板组件包括
金属阳极板，其在所述金属阳极板的相对侧上限定了相对的第一和第二主面；
复合材料阴极板，其中所述复合材料包括聚合物材料，和
接合所述金属阳极板的所述第一和第二主面中的至少一个的包括金、银和各自的合金中的至少一种的层。
24.权利要求23的装置，其中所述装置包括燃料电池。
25.权利要求24的装置，还包括限定用所述燃料电池作为动力的车辆的结构。
26.一种混合式双极板组件，包括：
金属阳极板，其中所述金属阳极板包括耐腐蚀的铁-铬合金；
复合材料阴极板，其中：
所述复合材料阴极板包括：
约10至约90wt％的石墨粉，和
选自热固性树脂、热塑性树脂或它们的组合的聚合物材料，
其中所述热固性树脂包括环氧树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、脲树脂、乙烯酯、液晶聚合物和它们的组合中的至少一种，和
所述热塑性树脂包括苯乙烯、丙烯酸树脂、纤维素树脂、聚乙烯、聚丙烯、液晶聚合物、乙烯类、尼龙类、碳氟化合物、聚苯硫醚和它们的组合中的至少一种，和
所述金属阳极板的腹板厚度小于所述复合材料阴极板的腹板厚度；
位于所述金属阳极板和所述复合材料阴极板之间的包括金、银和各自的合金中的至少一种的层；和
被设计用于在所述混合式双极板组件外周密封所述金属阳极板和所述复合材料阴极板的粘合剂，所述粘合剂被设计用于防止冷却剂在所述金属阳极板和所述复合材料阴极板之间漏出。
27.一种混合式双极板组件，包括：
包括第一层和第二层的阳极板，所述第一层包括第一金属，所述第二层包括第二金属，并且其中所述第二层在冷却剂存在下是化学稳定的。
28.权利要求27的混合式双极板组件，还包括复合材料阴极板。
29.权利要求27的混合式双极板组件，其中所述阳极板在所述第一层上基本不含任何氧化物。
30.权利要求29的混合式双极板组件，其中所述阳极板包括冷却剂面，所述第一金属包括铁和Cr，和其中从所述冷却剂面上基本除去所述Cr的任何氧化物。
31.权利要求30的混合式双极板组件，其中所述第二金属包括金、银和各自的合金中的至少一种。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107851818A (zh) * 2015-08-11 2018-03-27 戴姆勒股份公司 制造用于燃料电池的膜电极组的方法和装置
CN111029609A (zh) * 2018-10-10 2020-04-17 江苏清能新能源技术股份有限公司 用于燃料电池的混合双极板
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
CN111430835A (zh) * 2019-01-10 2020-07-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 粘合的冷却板
CN111566860A (zh) * 2018-01-17 2020-08-21 奥迪股份公司 双极板、燃料电池和机动车辆
CN112820893A (zh) * 2019-11-18 2021-05-18 坤艾新材料科技(上海)有限公司 用于电堆的双极板及应用、燃料电堆
CN113454818A (zh) * 2019-01-03 2021-09-28 飞势生态解决方案有限公司 生产用于燃料电池的分隔板的方法
CN114023989A (zh) * 2021-11-02 2022-02-08 上海电气集团股份有限公司 双极板及包含其的电堆

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5403642B2 (ja) * 2003-11-07 2014-01-29 大同特殊鋼株式会社 耐食性導電部材
US7829231B2 (en) * 2005-04-22 2010-11-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Fuel cell design with an integrated heat exchanger and gas humidification unit
US7919213B1 (en) * 2005-08-09 2011-04-05 Becker Rolf R Fuel cell bipolar plate and composition therefore
US7883819B2 (en) * 2005-08-30 2011-02-08 Gm Global Technologies Operations, Inc. Hybrid electrically conductive fluid distribution separator plate assembly for fuel cells
TWI336538B (en) * 2006-03-22 2011-01-21 Ind Tech Res Inst Electrically conductive composite
JP5068052B2 (ja) * 2006-09-29 2012-11-07 昭和電工株式会社 燃料電池用セパレータ、燃料電池用セルおよび燃料電池用セルユニット、ならびに燃料電池用セパレータおよび燃料電池用セルユニットの製造方法
JP5068051B2 (ja) * 2006-09-29 2012-11-07 昭和電工株式会社 燃料電池用セパレータおよびその製造方法
US8455155B2 (en) * 2006-11-22 2013-06-04 GM Global Technology Operations LLC Inexpensive approach for coating bipolar plates for PEM fuel cells
US8012284B2 (en) * 2006-12-15 2011-09-06 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for fabricating roll good fuel cell subassemblies
US8431284B2 (en) * 2007-06-26 2013-04-30 GM Global Technology Operations LLC Low electrical resistance bipolar plate-diffusion media assembly
US7878639B2 (en) 2008-03-03 2011-02-01 Silverbrook Research Pty Ltd Printer comprising multiple color channels with single air pump for printhead priming
US8227145B2 (en) 2008-03-18 2012-07-24 GM Global Technology Operations LLC Interlockable bead seal
KR101000697B1 (ko) * 2008-07-17 2010-12-10 현대자동차주식회사 연료전지용 금속분리판 및 이의 표면층 형성 방법
JP5284921B2 (ja) * 2009-01-28 2013-09-11 日本碍子株式会社 反応装置、及び、反応装置の製造方法
US8323842B2 (en) * 2009-09-28 2012-12-04 GM Global Technology Operations LLC Fuel cell with anode and cathode plate temperature difference
US9083008B2 (en) * 2010-04-22 2015-07-14 GM Global Technology Operations LLC Formed plate assembly for PEM fuel cell
EP2605321B1 (en) * 2011-03-02 2016-05-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Polymer electrolyte fuel cell
US10122025B2 (en) 2012-08-24 2018-11-06 Ford Global Technologies, Llc Proton exchange membrane fuel cell with stepped channel bipolar plate
US9786928B2 (en) 2012-08-24 2017-10-10 Ford Global Technologies, Llc Proton exchange membrane fuel cell with stepped channel bipolar plate
DE102014005930A1 (de) 2013-05-05 2014-11-20 Daimler Ag Hybride Bipolarplatten-Anordnung für Brennstoffzellen
WO2015048900A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-09 Hydrogenics Corporation Fuel cell sub-assembly and method of making it
US20150257278A1 (en) * 2014-03-06 2015-09-10 Tactotek Oy Method for manufacturing electronic products, related arrangement and product
DE102014206335A1 (de) 2014-04-02 2015-10-08 Volkswagen Ag Bipolarplatte und Brennstoffzelle mit einer solchen
US20160104901A1 (en) 2014-10-11 2016-04-14 Daimler Ag Method for making complex bipolar plates for fuel cells using extrusion
JP6176536B2 (ja) 2014-11-10 2017-08-09 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP6270694B2 (ja) * 2014-11-14 2018-01-31 トヨタ自動車株式会社 燃料電池スタック
CN105336967B (zh) * 2015-11-24 2019-02-05 上海空间电源研究所 一种燃料电池双极板结构
FR3044243A1 (fr) * 2015-11-26 2017-06-02 Michelin & Cie Procede de depot d’un revetement adhesif au metal, hydrophobe et electriquement conducteur
FR3044320B1 (fr) 2015-11-26 2017-11-24 Michelin & Cie Revetement adhesif au metal, hydrophobe et electriquement conducteur, utilisable notamment comme peinture pour plaque bipolaire de pile a combustible
ES2872450T3 (es) * 2016-06-23 2021-11-02 Boeing Co Pila de celda de combustible de hidrógeno y método para mejorar una pila de celda de combustible de hidrógeno
FR3054146B1 (fr) 2016-07-19 2018-07-13 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Procede de depot d'un revetement adhesif au metal, hydrophobe et electriquement conducteur
US11462747B2 (en) * 2018-10-10 2022-10-04 Jiangsu Horizon New Energy Technologies Co. Ltd. Hybrid bipolar plate for fuel cell
DE102020118737A1 (de) 2020-07-15 2022-01-20 Cellform Patentverwaltungs-GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Simon Brugger, 88255 Baienfurt) Verfahren zum Herstellen von Bipolarplatten
EP4196627A1 (en) * 2020-08-14 2023-06-21 Ohmium International, Inc. Hybrid bipolar plate and method of making the same
CN116508182A (zh) 2020-08-28 2023-07-28 海易森汽车股份有限公司 集成板和电池封装
DE102021205366A1 (de) * 2021-05-27 2022-12-01 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verteilerplatte für eine Bipolarplatte eines Brennstoffzellensystems
US11424460B1 (en) 2021-06-10 2022-08-23 Nimbus Power Systems Inc. Four-fluid bipolar plate for fuel cell
FR3133273A1 (fr) * 2022-03-01 2023-09-08 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Plaque bipolaire de pile à combustible ou d’électrolyseur

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4214969A (en) * 1979-01-02 1980-07-29 General Electric Company Low cost bipolar current collector-separator for electrochemical cells
US5624769A (en) * 1995-12-22 1997-04-29 General Motors Corporation Corrosion resistant PEM fuel cell
JP3854682B2 (ja) * 1997-02-13 2006-12-06 アイシン高丘株式会社 燃料電池用セパレータ
DE19713250C2 (de) * 1997-03-29 2002-04-18 Ballard Power Systems Elektrochemischer Energiewandler mit Polymerelektrolytmembran
US6232010B1 (en) * 1999-05-08 2001-05-15 Lynn Tech Power Systems, Ltd. Unitized barrier and flow control device for electrochemical reactors
CN1151573C (zh) * 1998-06-30 2004-05-26 松下电器产业株式会社 固体高分子电解质燃料电池
JP2000067882A (ja) * 1998-08-26 2000-03-03 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 燃料電池セル用セパレータとその製造方法
CA2391894C (en) * 1999-12-06 2007-11-06 Hitachi Chemical Company, Ltd. Fuel cell, fuel cell separator, and method of manufacture thereof
JP2001229932A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池用セパレータおよび燃料電池
JP3842954B2 (ja) * 2000-05-16 2006-11-08 三洋電機株式会社 燃料電池用セパレータおよび燃料電池
EP1160900A3 (en) * 2000-05-26 2007-12-12 Kabushiki Kaisha Riken Embossed current collector separator for electrochemical fuel cell
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
JP3785909B2 (ja) * 2000-08-24 2006-06-14 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用セパレータの製造方法
JP4510267B2 (ja) * 2000-11-07 2010-07-21 本田技研工業株式会社 燃料電池スタック
JP4151314B2 (ja) * 2001-06-18 2008-09-17 トヨタ自動車株式会社 燃料電池
JP2003045451A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Toyota Motor Corp 燃料電池
DE10297250B4 (de) * 2001-09-19 2009-07-09 Honda Giken Kogyo K.K. Separator für eine Brennstoffzelle und Verfahren zu dessen Herstellung
US7001683B2 (en) * 2001-09-19 2006-02-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Separator for fuel cell and method for producing the same
JP2003272671A (ja) 2002-03-15 2003-09-26 Riken Corp 固体高分子電解質型燃料電池のセルユニット
US20040062974A1 (en) * 2002-07-09 2004-04-01 Abd Elhamid Mahmoud H. Separator plate for PEM fuel cell
JP2004071502A (ja) * 2002-08-09 2004-03-04 Araco Corp 燃料電池用セパレータおよびそれを備えた燃料電池
US20050014037A1 (en) * 2002-12-04 2005-01-20 Chris Boyer Fuel cell with recombination catalyst
US6887610B2 (en) 2003-01-21 2005-05-03 General Motors Corporation Joining of bipolar plates in proton exchange membrane fuel cell stacks
US7344798B2 (en) * 2003-11-07 2008-03-18 General Motors Corporation Low contact resistance bonding method for bipolar plates in a pem fuel cell
US7883819B2 (en) * 2005-08-30 2011-02-08 Gm Global Technologies Operations, Inc. Hybrid electrically conductive fluid distribution separator plate assembly for fuel cells

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107851818A (zh) * 2015-08-11 2018-03-27 戴姆勒股份公司 制造用于燃料电池的膜电极组的方法和装置
CN107851818B (zh) * 2015-08-11 2021-08-24 戴姆勒股份公司 制造用于燃料电池的膜电极组的方法和装置
US11742497B2 (en) 2015-08-11 2023-08-29 Cellcentric Gmbh & Co. Kg Method and device for producing a membrane electrode assembly for a fuel cell
CN111566860A (zh) * 2018-01-17 2020-08-21 奥迪股份公司 双极板、燃料电池和机动车辆
CN111029609A (zh) * 2018-10-10 2020-04-17 江苏清能新能源技术股份有限公司 用于燃料电池的混合双极板
CN113454818A (zh) * 2019-01-03 2021-09-28 飞势生态解决方案有限公司 生产用于燃料电池的分隔板的方法
CN111430835A (zh) * 2019-01-10 2020-07-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 粘合的冷却板
CN112820893A (zh) * 2019-11-18 2021-05-18 坤艾新材料科技(上海)有限公司 用于电堆的双极板及应用、燃料电堆
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
CN111384413B (zh) * 2020-04-29 2021-09-10 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
CN114023989A (zh) * 2021-11-02 2022-02-08 上海电气集团股份有限公司 双极板及包含其的电堆

Also Published As

Publication number Publication date
DE112005000978B4 (de) 2013-10-17
WO2005112163A2 (en) 2005-11-24
DE112005000978T5 (de) 2007-02-22
WO2005112163A3 (en) 2006-08-31
JP4758986B2 (ja) 2011-08-31
US7687175B2 (en) 2010-03-30
JP2007536705A (ja) 2007-12-13
CN100517821C (zh) 2009-07-22
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