CN217035679U - 一种金属双极板及质子交换膜燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于燃料电池技术领域，公开了一种金属双极板及质子交换膜燃料电池，金属双极板包括具有阳极正面和阳极反面的阳极板、具有阴极正面和阴极反面的阴极板，阳极反面和阴极反面相接后形成冷却液流场，冷却液流场包括依次连通的冷却液第一连通口、冷却液第一分配区、冷却液有效区、冷却液第二分配区和冷却液第二连通口；冷却液经冷却液第一连通口后进入冷却液第一分配区，冷却液第一分配区内无任何间隔，因此冷却液会充满冷却液第一分配区，进而漫向冷却液有效区，在漫向的过程中，冷却液会平均的流向冷却液有效区的每个管道中，由于冷却液第一分配区为一整片空间，因此阻力较小，解决了冷却液由管道流向有效区而存在的阻力大的问题。

Description

一种金属双极板及质子交换膜燃料电池

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种金属双极板及质子交换膜燃料电池。

背景技术

质子交换膜燃料电池是一种将化学能直接转化成电能的装置，燃料电池电堆一般由端板、绝缘板、集流板、多个双极板与多个膜电极等组件堆叠组成，每个膜电极与相邻的两个双极板组成一个单电池，所有的单电池串联起来构成一个电堆。电堆的工作原理是氢气、氧气分别通过氢气、氧气进口进入电堆内部的阳极与阴极，氢气在催化剂的作用下持续反应，失去电子变成氢离子，失去的电子发生定向移动，通过集流板为外部负载提供持续不断地供电；而氢离子穿过质子交换膜与阴极的氧气发生反应，生成热和水。

金属双极板是燃料电池关键部件之一，为燃料电池气体反应提供场所，而其中的冷却液流场用于为燃料电池进行散热，传统的冷却液流场的分配区和有效区均由多个通道组成，在冷却液由分配区向有效区过度的过程中，由于通道内空间较小，造成冷却液阻力大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种金属双极板及质子交换膜燃料电池，通过增大第一分配区和第二分配区的面积，减小了冷却液的阻力。

为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本实用新型的实施例提供了一种金属双极板，金属双极板包括阳极板和阴极板，阳极板具有阳极正面和阳极反面，阴极板具有阴极正面和阴极反面，阳极反面和阴极反面相接后在两者之间形成冷却液流场，冷却液流场包括依次连通的冷却液第一连通口、冷却液第一分配区、冷却液有效区、冷却液第二分配区和冷却液第二连通口；

形成冷却液第一分配区和冷却液第二分配区的阳极反面和阴极反面之间均留有距离，使得冷却液漫过冷却液第一分配区或冷却液第二分配区后进入冷却液有效区；以及使得冷却液流出冷却液有效区后，漫过冷却液第二分配区或冷却液第一分配区。

在一些实施例中，冷却液第一分配区和冷却液第二分配区内均设置有多个凸起，凸起用于增加冷却液第一分配区和冷却液第二分配区处的结构强度。

在一些实施例中，阳极正面具有燃料流场，燃料流场包括依次连通的燃料第一连通口、燃料第一分配区、燃料有效区、燃料第二分配区和燃料第二连通口。

在一些实施例中，燃料第一分配区和燃料第二分配区均包括多个燃料分配区流道，燃料有效区包括多个燃料有效区流道；每个燃料分配区流道靠近燃料有效区流道一侧的直径大于远离燃料有效区流道一侧的直径，且燃料分配区流道直径较大的一侧覆盖至少两个燃料有效区流道的入口或出口。

在一些实施例中，每个燃料分配区流道直径较大的一侧所覆盖的燃料有效区流道的入口或出口的数量相同。

在一些实施例中，阴极正面具有催化剂流场，催化剂流场包括依次连通的催化剂第一连通口、催化剂第一分配区、催化剂有效区、催化剂第二分配区和催化剂第二连通口。

在一些实施例中，催化剂第一分配区和催化剂第二分配区均包括多个催化剂分配区流道，催化剂有效区包括多个催化剂有效区流道；每个催化剂分配区流道靠近催化剂有效区流道一侧的直径大于远离催化剂有效区流道一侧的直径，每个催化剂分配区流道较大直径的一侧覆盖至少两个催化剂有效区流道的入口或出口。

在一些实施例中，每个催化剂分配区流道直径较大的一侧所覆盖的催化剂有效区流道的入口或出口的数量相同。

在一些实施例中，阳极正面设置的相邻的燃料分配区流道，使得在阳极反面形成第一冷却液分配区流道；阳极正面设置的相邻的燃料有效区流道，使得在阳极反面形成第一冷却液有效区流道；第一冷却液分配区流道的深度小于第一冷却液有效区流道的深度；

阴极正面设置的相邻的催化剂分配区流道，使得在阴极反面形成第二冷却液分配区流道；阴极正面设置的相邻的催化剂有效区流道，使得在阴极反面形成第二冷却液有效区流道；第二冷却液分配区流道的深度小于第二冷却液有效区流道的深度。

根据本申请的另一个方面，本实用新型的实施例提供了一种质子交换膜燃料电池，质子交换膜燃料电池包括上述的金属双极板。

与现有技术相比，本实用新型的金属双极板至少具有下列有益效果：

形成冷却液第一分配区和冷却液第二分配区的阳极反面和阴极反面之间均留有距离，使得冷却液漫过冷却液第一分配区或冷却液第二分配区后进入冷却液有效区；也使得冷却液流出冷却液有效区后，漫过冷却液第二分配区或冷却液第一分配区；也即是：冷却液经冷却液第一连通口后进入冷却液第一分配区，由于冷却液第一分配区内无任何间隔或者格挡设置，因此冷却液会充满冷却液第一分配区，进而漫向冷却液有效区，在这个漫向的过程中，冷却液会基本平均的流向冷却液有效的每个管道中，且由于冷却液第一分配区为一整片空间，因此阻力较小；当冷却热在冷却液有效区中完成相应的冷却功能后，通过冷却液第二分配区从冷却液第二连通口中流出，在流出的过程中，一整片空间的冷却液会基本均匀的从冷却液第二连通口中，同样也可以避免因阻力过大而影响冷却液流动的问题。

另一方面，本实用新型提供的质子交换膜燃料电池是基于上述金属双极板而设计的，其有益效果参见上述金属双极板的有益效果，在此，不一一赘述。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例提供的金属双极板中阳极反面的主视图；

图2是本实用新型的实施例提供的金属双极板中阴极反面的主视图；

图3是本实用新型的实施例提供的金属双极板中阳极正面的主视图；

图4是本实用新型的实施例提供的金属双极板中阴极正面的主视图；

图5是本实用新型的实施例提供的金属双极板中阴极正面的结构示意图；

图6是本实用新型的实施例提供的金属双极板的部分剖视图；

图7是本实用新型的实施例提供的金属双极板的剖视图；

图8是图7中A处的局部放大图。

其中：

1、阳极板；2、阴极板；3、冷却液流场；4、燃料流场；5、催化剂流场；31、冷却液第一连通口；32、冷却液第一分配区；33、冷却液有效区；34、冷却液第二分配区；35、冷却液第二连通口；36、凸起；41、燃料第一连通口；42、燃料第一分配区；43、燃料有效区；44、燃料第二分配区；45、燃料第二连通口；51、催化剂第一连通口；52、催化剂第一分配区；53、催化剂有效区；54、催化剂第二分配区；55、催化剂第二连通口；321、第一冷却液分配区流道；322、第二冷却液分配区流道；331、第一冷却液有效区流道；332、第二冷却液有效区流道；333、冷却液有效区流道；421、燃料分配区流道；431、燃料有效区流道；521、催化剂分配区流道；531、催化剂有效区流道。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

在本实用新型的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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。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实用新型中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种金属双极板，如图1和图2所示，包括阳极板1和阴极板2，阳极板1具有阳极正面和阳极反面，阴极板2具有阴极正面和阴极反面，阳极反面和阴极反面相接后在两者之间形成冷却液流场3，冷却液流场3包括依次连通的冷却液第一连通口31、冷却液冷却液第一分配区32、冷却液有效区33、冷却液第二分配区34和冷却液第二连通口35；并且，形成冷却液冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34的阳极反面和阴极反面之间均留有距离，使得冷却液漫过冷却液冷却液第一分配区32或冷却液第二分配区34后进入冷却液有效区33；以及使得冷却液流出冷却液有效区33后，漫过冷却液第二分配区34或冷却液冷却液第一分配区32。

具体地，在阳极正面和阴极正面分别设置有用于气体燃料和气体催化剂流动的管道，而由于阳极板1和阴极板2均是冲压而成的，这就使得在阳极反面形成多个向上或者向下的凹槽，在阴极反面形成多个向下或者向上的凹槽；传统技术采用的方式为：阳极反面和阴极反面的凹槽配合后，形成管道，该管道作为冷却液流动的管道，这种方式存在的弊端为：分配区管道内的冷却液在流向有效区时，由于管道长短、管道弯度等参数的不同，使得每个管道流向有效区中的冷却液的量并不相同；且管道内空间较小，造成液体阻力大，影响冷却液的流动，进而影响燃料电池的散热效果；

针对上述问题，本实施例限定了形成冷却液冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34的阳极反面和阴极反面之间均留有距离，也就是说冷却液冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34并非由多个管道组成，而是整体为一个空间，该空间就是冷却液第一分配区32或冷却液第二分配区34；我们可以这样理解，在冲压阳极板1和阴极板2的正面时，将阳极正面和阴极正面分别设置有用于气体燃料和气体催化剂流动的管道的深度冲压的小一些，这样就使得在阳极反面和阴极反面形成的凹槽的深度也会小一些，这样就使得阳极反面和阴极反面上的凹槽之间留有距离，相比于传统技术中将阳极反面和阴极反面的凹槽配合后形成用于冷却液流通的管道，本实施例因为距离的存在，使得形成冷却液冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34的阳极反面和阴极反面在任何位置都不接触，进而增大了冷却液冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34的面积。

在上述结构的影响下，冷却液经冷却液第一连通口31后进入冷却液冷却液第一分配区32，由于冷却液冷却液第一分配区32内无任何间隔或者格挡设置，因此冷却液会充满冷却液冷却液第一分配区32，进而漫向冷却液有效区33，在这个漫向的过程中，冷却液会基本平均的流向冷却液有效区33的每个管道中，且由于冷却液冷却液第一分配区32为一整片空间，因此阻力较小；当冷却热在冷却液有效区33中完成相应的冷却功能后，通过冷却液第二分配区34从冷却液第二连通口35中流出，在流出的过程中，一整片空间的冷却液会基本均匀的从冷却液第二连通口35中，同样也可以避免因阻力过大而影响冷却液流动的问题。

另外，假设冷却液流动的方向为水平方向，则本实施例提供的金属双极板沿竖直方向的中线对称，因此本实施例中冷却液的流动方向也可以为冷却液第二连通口35、冷却液第二分配区34、冷却液有效区33、冷却液冷却液第一分配区32以及冷却液第一连通口31；也就是说，冷却液第一连通口31可以是冷却液的入口，也可以是冷却液的出口；当冷却液第一连通口31为冷却液的入口时，冷却液第二连通口35为冷却液的出口，当冷却液第一连通口31为冷却液的出口时，冷却液第二连通口35为冷却液的入口。

在具体实施例中：冷却液冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34内均设置有多个凸起36，凸起36用于增加冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34处的结构强度。具体地，在冲压阳极板1和阴极板2时，在阳极正面和/或阴极正面冲压一些凹槽，该凹槽体现在阳极反面和/或阴极反面时即为凸起36；该凸起36可以减小冷却液的流通阻力，并且，由于本实施例中形成冷却液冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34的阳极反面和阴极反面在任何位置都不接触，这就使得冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34处的结构强度不够，凸起36的设置可以提高冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34处的结构强度。

更具体地，凸起36的高度可以在满足气体流量的前提下进行调整，其结构可以为圆形、椭圆形、矩形等形状，当然也可以为不规则的形状。

在具体实施例中：如图3所示，阳极正面具有燃料流场4，燃料流场4包括依次连通的燃料燃料第一连通口41、燃料第一分配区42、燃料有效区43、燃料第二分配区44和燃料第二连通口45；燃料燃料第一连通口41和燃料第二连通口45在阳极正面成对角线分布，这样，燃料(氢气)经燃料第一连通口41进入燃料第一分配区42，之后进入燃料有效区43参与相应的化学反应后经燃料第二分配区44、燃料第二连通口45流出；

另外，假设氢气流动的方向为水平方向，则本实施例提供的金属双极板沿竖直方向的中线对称，因此本实施例中氢气的流动方向也可以为燃料第二连通口45、燃料第二分配区44、燃料有效区43、燃料第一分配区42以及燃料第一连通口41；也就是说，燃料燃料第一连通口41可以是氢气的入口，也可以是氢气的出口；当燃料燃料第一连通口41为氢气的入口时，燃料第二连通口45为氢气的出口，当燃料燃料第一连通口41为氢气的出口时，燃料第二连通口45为氢气的入口。

在具体实施例中：如图6所示，燃料第一分配区42和燃料第二分配区44均包括多个燃料分配区流道421，燃料有效区43包括多个燃料有效区流道431；每个燃料分配区流道421靠近燃料有效区流道431一侧的直径大于远离燃料有效区流道431一侧的直径，且燃料分配区流道421直径较大的一侧覆盖至少两个燃料有效区流道431的入口或出口。

具体地，为了更好的说明上述特征，假设燃料燃料第一连通口41为氢气的入口，则氢气在氢气经燃料第一分配区42的燃料分配区流道421流至燃料有效区流道431时，每个氢气经燃料分配区流道421为多个燃料有效区流道431提供氢气，为了可以实现该效果，燃料分配区流道421靠近燃料有效区流道431一侧的直径大于远离燃料有效区流道431一侧的直径；之后，燃料参与相应的反应流出时，多个燃料有效区流道431中的气体流向燃料第二分配区44中的同一个燃料分配区流道421中。

更具体地，为了实现燃料的均匀分配，使得燃料可以与催化剂均匀混合参与反应，每个燃料分配区流道421直径较大的一侧所覆盖的燃料有效区流道431的入口或出口的数量相同，在上述假设的前提下，燃料第一分配区42的每个燃料分配区流道421的出口包裹相同数量的燃料有效区流道431的入口，燃料第二分配区44的每个燃料分配区流道421的入口包裹相同数量的燃料有效区流道431的出口。此处对包裹的数量不做限定，可以为两个、三个或者四个等，只要满足每个燃料分配区流道421直径较大的一侧所覆盖的燃料有效区流道431的入口或出口的数量相同，即可实现燃料的均匀分配。

在具体实施例中：如图5所示，阴极正面具有催化剂流场5，催化剂流场5包括依次连通的催化剂第一连通口51、催化剂第一分配区52、催化剂有效区53、催化剂第二分配区54和催化剂第二连通口55；催化剂第一连通口51和催化剂第二连通口55在阴极正面成对角线分布；这样，催化剂(空气)经催化剂第一连通口51进入催化剂第一分配区52，之后进入催化剂有效区53参与化学反应后经催化剂第二分配区54、催化剂第二连通口55流出；当然，类似于燃料流场4，本实施例中的催化剂的流动方向也可以相反，当催化剂第一连通口51为催化剂的入口时，催化剂第二连通口55为出口，当催化剂第二连通口55为催化剂的入口时，催化剂第一连通口51为催化剂的出口。

在具体实施例中：如图6所示，催化剂第一分配区52和催化剂第二分配区54均包括多个催化剂分配区流道521，催化剂有效区53包括多个催化剂有效区流道531；每个催化剂分配区流道521靠近催化剂有效区流道531一侧的直径大于远离催化剂有效区流道531一侧的直径，每个催化剂分配区流道521较大直径的一侧覆盖至少两个催化剂有效区流道531的入口或出口。

给了更好的理解上述特征，假设催化剂第一连通口51为催化剂的入口，则催化剂在催化剂第一分配区52中的催化剂分配区流道521流至催化剂有效区流道531时，每个催化剂分配区流道521为多个催化剂有效区流道531提供催化剂，为了可以实现该效果，催化剂分配区流道521靠近催化剂有效区流道531一侧的直径大于远离催化剂有效区流道531一侧的直径；之后，催化剂参与相应的反应流出时，多个催化剂有效区流道531中的气体流向催化剂第二分配区54中的同一个催化剂分配区流道521中。

具体地，为了实现催化剂的均匀分配，使得催化剂可以与燃料均匀混合参与反应，每个催化剂分配区流道521直径较大的一侧所覆盖的催化剂有效区流道531的入口或出口的数量相同；在上述假设的前提下，催化剂第一分配区52的每个催化剂分配区流道521的出口包裹相同数量的催化剂有效区流道531的入口，催化剂第二分配区54的每催化剂分配区流道521的入口包裹相同数量的催化剂有效区流道531的出口。此处对包裹的数量不做限定，可以为两个、三个或者四个等，只要满足每个催化剂分配区流道521直径较大的一侧所覆盖的催化剂有效区流道531的入口或出口的数量相同，即可实现催化剂的均匀分配。

在具体实施例中：阳极正面设置的相邻的燃料分配区流道421，使得在阳极反面形成第一冷却液分配区流道321；阳极正面设置的相邻的燃料有效区流道431，使得在阳极反面形成第一冷却液有效区流道331；第一冷却液分配区流道321的深度小于第一冷却液有效区流道331的深度；阴极正面设置的相邻的催化剂分配区流道521，使得在阴极反面形成第二冷却液分配区流道322；阴极正面设置的相邻的催化剂有效区流道531，使得在阴极反面形成第二冷却液有效区流道332；第二冷却液分配区流道322的深度小于第二冷却液有效区流道332的深度。

上述限定的意义在于：第一冷却液分配区流道321的深度小于第一冷却液有效区流道331的深度，第二冷却液分配区流道322的深度小于第二冷却液有效区流道332的深度，即：如图6-图8所示，当第一冷却液有效区流道331和第二冷却液有效区流道332共同组成冷却液有效区流道333时，由于深度不同，第一冷却液分配区流道321和第二冷却液分配区流道322并不接触，也就是上述所描述的距离，因为距离的存在，使得形成冷却液冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34的阳极反面和阴极反面在任何位置都不接触，进而增大了冷却液冷却液第一分配区32和冷却液第二分配区34的面积。

另外，本实施例提供的燃料燃料第一连通口41、燃料第二连通口45、催化剂第一连通口51以及催化剂第二连通口55均呈梯形，梯形斜边的一侧设置有过桥结构，用于实现氢气或者空气的引流；朝向冷却液有效区33的冷却液第一连通口31和冷却液第二连通口35的侧边上也设置有过桥结构，用于实现冷却液的引出。

本实施例提供的金属双极板的工作原理为：

氢气从燃料燃料第一连通口41进入燃料第一分配区42，进而扩散至燃料有效区，参与相应在反应后通过燃料第二分配区44从燃料第二连通口45排出；空气从催化剂第一连通口51进入催化剂第一分配区52，进而扩散至催化剂有效区53，参与相应的反应后通过催化剂第二分配区54从催化剂第二连通口55排出；在这个过程中，冷却液从冷却液第一连通口31进入冷却液冷却液第一分配区32，进而扩散至冷却液有效区33，完成冷却的功能后通过冷却液第二分配区34从冷却液第二连通口排出。

在上述过程中，冷却液经冷却液第一连通口后进入冷却液第一分配区，由于冷却液第一分配区内无任何间隔或者格挡设置，因此冷却液会充满冷却液第一分配区，进而漫向冷却液有效区，在这个漫向的过程中，冷却液会基本平均的流向冷却液有效的每个管道中，且由于冷却液第一分配区为一整片空间，因此阻力较小；并且，由于燃料第一分配区的每个燃料分配区流道的出口包裹相同数量的燃料有效区流道的入口，燃料第二分配区的每个燃料分配区流道的入口包裹相同数量的燃料有效区流道的出口，因此可以实现燃料的均匀分配，使得燃料可以与催化剂均匀混合参与反应；并且由于催化剂第一分配区的每个催化剂分配区流道的出口包裹相同数量的催化剂有效区流道的入口，催化剂第二分配区的每催化剂分配区流道的入口包裹相同数量的催化剂有效区流道的出口，因此可以实现催化剂的均匀分配，使得催化剂可以与燃料均匀混合参与反应。

实施例2

本实施例提供一种质子交换膜燃料电池，质子交换膜燃料电池包括实施例1的金属双极板。

本实施例将实施例1中的金属双极板应用在质子交换膜燃料电池中，由于参与反应的催化剂及燃料可以实现均匀的混合，且冷却液由于流通面积大，阻力小，可以对燃料电池实现充分的冷却，因此使得质子交换膜燃料电池具有更好的性能。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利技术特征可以自由地组合、叠加。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种金属双极板，其特征在于，包括阳极板(1)和阴极板(2)，所述阳极板(1)具有阳极正面和阳极反面，所述阴极板(2)具有阴极正面和阴极反面，所述阳极反面和阴极反面相接后在两者之间形成冷却液流场(3)，所述冷却液流场(3)包括依次连通的冷却液第一连通口(31)、冷却液第一分配区(32)、冷却液有效区(33)、冷却液第二分配区(34)和冷却液第二连通口(35)；

形成所述冷却液第一分配区(32)和冷却液第二分配区(34)的阳极反面和阴极反面之间均留有距离，使得冷却液漫过所述冷却液第一分配区(32)或冷却液第二分配区(34)后进入冷却液有效区(33)；以及使得冷却液流出所述冷却液有效区(33)后，漫过所述冷却液第二分配区(34)或冷却液第一分配区(32)。

2.根据权利要求1所述的金属双极板，其特征在于，所述冷却液第一分配区(32)和冷却液第二分配区(34)内均设置有多个凸起(36)，所述凸起(36)用于增加冷却液第一分配区(32)和冷却液第二分配区(34)处的结构强度。

3.根据权利要求1或2所述的金属双极板，其特征在于，所述阳极正面具有燃料流场(4)，所述燃料流场(4)包括依次连通的燃料第一连通口(41)、燃料第一分配区(42)、燃料有效区(43)、燃料第二分配区(44)和燃料第二连通口(45)。

4.根据权利要求3所述的金属双极板，其特征在于，所述燃料第一分配区(42)和燃料第二分配区(44)均包括多个燃料分配区流道(421)，所述燃料有效区(43)包括多个燃料有效区流道(431)；每个所述燃料分配区流道(421)靠近燃料有效区流道(431)一侧的直径大于远离燃料有效区流道(431)一侧的直径，且所述燃料分配区流道(421)直径较大的一侧覆盖至少两个燃料有效区流道(431)的入口或出口。

5.根据权利要求4所述的金属双极板，其特征在于，每个所述燃料分配区流道(421)直径较大的一侧所覆盖的燃料有效区流道(431)的入口或出口的数量相同。

6.根据权利要求4所述的金属双极板，其特征在于，所述阴极正面具有催化剂流场(5)，所述催化剂流场(5)包括依次连通的催化剂第一连通口(51)、催化剂第一分配区(52)、催化剂有效区(53)、催化剂第二分配区(54)和催化剂第二连通口(55)。

7.根据权利要求6所述的金属双极板，其特征在于，所述催化剂第一分配区(52)和催化剂第二分配区(54)均包括多个催化剂分配区流道(521)，所述催化剂有效区(53)包括多个催化剂有效区流道(531)；每个所述催化剂分配区流道(521)靠近催化剂有效区流道(531)一侧的直径大于远离催化剂有效区流道(531)一侧的直径，每个所述催化剂分配区流道(521)较大直径的一侧覆盖至少两个催化剂有效区流道(531)的入口或出口。

8.根据权利要求7所述的金属双极板，其特征在于，每个所述催化剂分配区流道(521)直径较大的一侧所覆盖的催化剂有效区流道(531)的入口或出口的数量相同。

9.根据权利要求7所述的金属双极板，其特征在于，所述阳极正面设置的相邻的所述燃料分配区流道(421)，使得在所述阳极反面形成第一冷却液分配区流道(321)；所述阳极正面设置的相邻的燃料有效区流道(431)，使得在所述阳极反面形成第一冷却液有效区流道(331)；所述第一冷却液分配区流道(321)的深度小于第一冷却液有效区流道(331)的深度；

所述阴极正面设置的相邻的所述催化剂分配区流道(521)，使得在所述阴极反面形成第二冷却液分配区流道(322)；所述阴极正面设置的相邻的所述催化剂有效区流道(531)，使得在所述阴极反面形成第二冷却液有效区流道(332)；所述第二冷却液分配区流道(322)的深度小于第二冷却液有效区流道(332)的深度。

10.一种质子交换膜燃料电池，其特征在于，所述质子交换膜燃料电池包括权利要求1-9任一项所述的金属双极板。

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