一种燃料电池双极板及其粘接方法与流程

本发明属于燃料电池技术领域，更具体地，涉及一种燃料电池双极板及其粘接方法。

背景技术：

燃料电池是一种利用电化学原理，将燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，具有工作温度低、比功率大、启动迅速等优点，已经成为新能源领域研究的热点之一。燃料电池主要是由多个双极板堆叠形成，也就是说，双极板是燃料电池的重要组成部分，它在燃料电池中起到收集电流、气体分配以及水管理、热管理的作用，其重量占到电堆总重量的80％以上，制造成本占到电堆总成本的50％左右。就双极板本身的使用条件而言，极板本身不仅需要具有较高的导电率、耐腐蚀性和耐气体渗透等，还需要具有较高的机械强度、刚度等。现有技术下，双极板一般由金属或石墨等材料制成；其中，石墨双极板具有导电率高，耐腐蚀，密度低等优点，是目前燃料电池双极板的首选材料。

双极板一般由阴极板和阳极板粘接而成，燃料在阳极被氧化，氧化剂在阴极被还原，从而完成整个电化学反应。结合图1，现有的单个的双极板结构以及粘接方法通常如下：

为便于描述，此处将图中位于上侧的极板记为第一极板，将位于下侧的极板记为第二极板；当第一极板为阴极板时，第二极板为阳极板；当第一极板为阳极板时，第二极板为阴极板。其中，将第一极板的上侧称为反应侧，下侧称为冷却侧；第二极板的上侧称为冷却侧，下侧称为反应侧。当然，图1中给出的仅为一个双极板的结构，在第一极板的反应侧还堆叠有其他未画出的双极板，在第二极板的反应侧同样还堆叠有其他未画出的双极板。如图1所示，为实现两个极板的粘接、冷却流场和反应流场的密封，第一极板的反应侧外围设有注胶槽01，第二极板的冷却侧外围设有粘接胶槽02，且所述注胶槽01和所述粘接胶槽02的位置基本对齐。通过丝网印刷工艺将粘接胶（或粘接剂）涂覆在第一极板和第二极板之间，然后将第一极板和第二极板对准压合，可使粘接胶被挤压填充至所述粘接胶槽02内，粘接胶固化后，则两个极板被粘接固定住，形成双极板。通过在所述注胶槽01内进行注胶，对第一极板反应侧形成的反应流场进行密封。

然而，上述粘接方法往往存在以下问题：1）通过丝网印刷工艺涂覆粘接胶（或粘接剂）时，胶量越多（或越厚），存在气泡的可能性越大，因此当胶固化后，可能粘接不牢靠；2）当极板为模压工艺制造的模压石墨板时，极板表面较为光滑，按照图1所示的粘接胶槽的设计，极板之间粘接可能不牢靠；3）需要的粘接胶（或粘接剂）量较多；4）当在第一极板的注胶槽01内进行注胶时，注胶压力可能会使第一极板注胶槽01附近的板体破裂；而且在组装燃料电池堆时，注胶槽01附近板体的力学强度也很薄弱。鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种燃料电池双极板及其粘接方法，其目的在于通过在每个极板的冷却侧设置外侧溢胶槽、凸台和内侧溢胶槽，并利用溢胶槽实现双极板的粘接，由此解决传统双极板粘接过程中存在的粘接强度较低、需要胶量较多的技术问题；另外通过将注胶槽设置在凸台对侧且与内外侧溢胶槽错开的位置，可解决板体力学强度较低容易破裂的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种燃料电池双极板，包括相对设置并粘接在一起的第一极板1和第二极板2；

所述第一极板1的冷却侧外围设有第一外侧溢胶槽11，内围设有第一内侧溢胶槽12，所述第一外侧溢胶槽11和所述第一内侧溢胶槽12之间形成第一凸台13；

所述第二极板2的冷却侧外围设有第二外侧溢胶槽21，内围设有第二内侧溢胶槽22，所述第二外侧溢胶槽21和所述第二内侧溢胶槽22之间形成第二凸台23；

其中，所述第一外侧溢胶槽11与所述第二外侧溢胶槽21对齐，所述第一内侧溢胶槽12与所述第二内侧溢胶槽22对齐，所述第一凸台13与所述第二凸台23对齐。

优选地，所述第一极板1的反应侧设有一圈第一注胶槽14，所述第一注胶槽14位于所述第一凸台13对侧，且分别与所述第一外侧溢胶槽11和所述第一内侧溢胶槽12错开设置；

所述第二极板2的反应侧设有一圈第二注胶槽24，所述第二注胶槽24位于所述第二凸台23对侧，且分别与所述第二外侧溢胶槽21和所述第二内侧溢胶槽22错开设置。

优选地，所述第一注胶槽14的外侧边缘设有一个或多个第一注胶口15，用于向所述第一注胶槽14内注胶；

所述第二注胶槽24的外侧边缘设有一个或多个第二注胶口25，用于向所述第二注胶槽24内注胶。

优选地，所述第一外侧溢胶槽11的至少一个弯角部和所述第一内侧溢胶槽12的至少一个弯角部设有第一排气口16；

所述第二外侧溢胶槽21的至少一个弯角部和所述第二内侧溢胶槽22的至少一个弯角部设有第二排气口26。

优选地，所述第一外侧溢胶槽11的深度大于等于所述第一内侧溢胶槽12的深度，所述第一外侧溢胶槽11的宽度小于等于所述第一内侧溢胶槽12的宽度；和/或，

所述第二外侧溢胶槽21的深度大于等于所述第二内侧溢胶槽22的深度，所述第二外侧溢胶槽21的宽度小于等于所述第二内侧溢胶槽22的宽度。

优选地，所述第一极板1的冷却侧设有冷却液流道，所述第二极板2的冷却侧为光面，则所述第一极板1的板体高度大于等于所述第二极板2的板体高度；

此时，所述第一外侧溢胶槽11的深度大于等于所述第二外侧溢胶槽21的深度，和/或，所述第一内侧溢胶槽12的深度大于等于所述第二内侧溢胶槽22深度。

优选地，所述第二极板2的冷却侧设有冷却液流道，所述第一极板1的冷却侧为光面，则所述第二极板2的板体高度大于等于所述第一极板1的板体高度；

此时，所述第二外侧溢胶槽21的深度大于等于所述第一外侧溢胶槽11的深度，和/或，所述第二内侧溢胶槽22深度大于等于所述第一内侧溢胶槽12的深度。

优选地，所述第一极板1反应侧的反应区域外围设有第一避空结构，所述第一避空结构处的板体高度小于所述第一极板1反应区域的最大板体高度，且所述第一避空结构与所述第一内侧溢胶槽12错开设置；

和/或，所述第二极板2反应侧的反应区域外围设有第二避空结构，所述第二避空结构处的板体高度小于所述第二极板2反应区域的最大板体高度，且所述第二避空结构与所述第二内侧溢胶槽22错开设置。

优选地，所述第一极板1为阳极板，所述第二极板2为阴极板；或者，所述第一极板1为阴极板，所述第二极板2为阳极板。

按照本发明的另一方面，提供了一种燃料电池双极板的粘接方法，包括：

将粘接胶涂覆在第一极板1的第一凸台13上或第二极板2的第二凸台23上；

将第一极板1和第二极板2对准压合，使粘接胶被挤压填充至第一凸台13两侧的第一外侧溢胶槽11、第一内侧溢胶槽12和第二凸台23两侧的第二外侧溢胶槽21、第二内侧溢胶槽22内；

待粘接胶固化后，第一极板1和第二极板2被粘接固定形成双极板。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明在每个极板的冷却侧设置有外侧溢胶槽、凸台和内侧溢胶槽，通过将粘接胶涂覆在其中一个极板的凸台上，然后将两个极板对准压合，可使粘接胶被挤压后分别填充至两个极板的凸台两侧的外侧溢胶槽和内侧溢胶槽内，粘接固定后形成的双极板具有“工”字形粘接胶截面，增强了粘接强度，使两个极板之间粘接更牢靠，而且需要的粘接胶量较少。另外在每个极板上，将注胶槽设置在凸台对侧且与内外侧溢胶槽错开的位置，使得注胶槽附近板体的力学强度增大，可解决向注胶槽内注胶时的注胶压力或双极板组装堆叠受压的压力容易使注胶槽附近的板体破裂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是现有技术中的一种燃料电池双极板的截面示意图；

图2是本发明实施例提供的一种燃料电池双极板的截面示意图；

图3是本发明实施例提供的一种燃料电池双极板堆叠的截面示意图；

图4是本发明实施例提供的一种第一极板的冷却侧的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种第一极板的反应侧的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种第一极板的立体结构示意图；

图7是本发明实施例提供的第一极板沿图6中a线的局部剖面图；

图8是本发明实施例提供的一种第二极板的冷却侧的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种第二极板的反应侧的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种第二极板的立体结构示意图；

图11是本发明实施例提供的第二极板沿图10中b线的局部剖面图；

图12是本发明实施例提供的一种膜电极组件的爆炸示意图；

图13是本发明实施例提供的一种膜电极组件的平面示意图；

图14是本发明实施例提供的另一种燃料电池双极板的局部截面图；

图15是本发明实施例提供的一种燃料电池双极板的粘接方法流程图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

第一极板1，第一外侧溢胶槽11，第一内侧溢胶槽12，第一凸台13，第一注胶槽14，第一注胶口15，第一排气口16，第一避空结构17；

第二极板2，第二外侧溢胶槽21，第二内侧溢胶槽22，第二凸台23，第二注胶槽24，第二注胶口25，第二排气口26；

膜电极组件3，第一气体扩散层31，质子交换膜32，膜边框33，第二气体扩散层34。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”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而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

在本发明各实施例中，符号“/”表示同时具有两种功能的含义，而对于符号“a和/或b”则表明由该符号连接的前后对象之间的组合包括“a”、“b”、“a和b”三种情况。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本发明。

实施例1

为解决传统双极板粘接过程中存在的粘接强度较低、需要胶量较多以及板体力学强度较低容易破裂的技术问题，本发明实施例提供了一种粘接结构改进后的燃料电池双极板，如图2所示，同样包括相对设置并粘接固定在一起的第一极板1和第二极板2。其中，所述第一极板1为阳极板，所述第二极板2为阴极板；或者，所述第一极板1为阴极板，所述第二极板2为阳极板，所述第一极板1和所述第二极板2通常采用石墨薄板。所述第一极板1和所述第二极板2粘接固定可形成图2所示的双极板，多个双极板上下堆叠压紧，即可形成燃料电池堆。

结合图2和图3可知，在所述双极板中，每个极板都包括相对设置的两面，本发明为便于描述分别记为冷却侧和反应侧。以图2中示出的方向为例，所述第一极板1的下侧和所述第二极板2的上侧之间（即两个极板的接触面之间）形成冷却流场；所述第一极板1的上侧（即与膜电极组件3之间）形成氢气或氧气的反应流场，所述第二极板2的下侧（即与膜电极组件3之间）也形成氢气或氧气的反应流场，如图3所示。因此，所述第一极板1的上侧为反应侧，下侧为冷却侧；所述第二极板2的上侧为冷却侧，下侧为反应侧。

为实现两个极板之间的粘接固定，本发明实施例进行如下设计：

结合图2，所述第一极板1的冷却侧外围（具体为靠近所述第一极板1的冷却侧边缘的位置）设有向上凹陷的第一外侧溢胶槽11，内围设有向上凹陷的第一内侧溢胶槽12，所述第一外侧溢胶槽11和所述第一内侧溢胶槽12之间形成向下突出的第一凸台13。其中，所述第一凸台13处的板体高度最好略低于所述第一极板1的最大板体高度；所述第一内侧溢胶槽12位于所述第一外侧溢胶槽11的内侧，同时位于冷却流场的外侧。

结合图2，所述第二极板2的冷却侧外围（具体为靠近所述第二极板2的冷却侧边缘的位置）设有向下凹陷的第二外侧溢胶槽21，内围设有向下凹陷的第二内侧溢胶槽22，所述第二外侧溢胶槽21和所述第二内侧溢胶槽22之间形成向上突出的第二凸台23。其中，所述第二凸台23处的板体高度最好略低于所述第二极板2的最大板体高度；所述第二内侧溢胶槽22位于所述第二外侧溢胶槽21的内侧，同时位于冷却流场的外侧。

需要说明的是，所述第一外侧溢胶槽11与所述第二外侧溢胶槽21对齐，所述第一内侧溢胶槽12与所述第二内侧溢胶槽22对齐，所述第一凸台13与所述第二凸台23对齐；进一步地，所述第一外侧溢胶槽11与所述第二外侧溢胶槽21的宽度相同，所述第一内侧溢胶槽12与所述第二内侧溢胶槽22的宽度相同，所述第一凸台13与所述第二凸台23的宽度相同，如图2所示。在制作双极板时，首先将粘接胶（或粘接剂）涂覆在所述第一极板1的所述第一凸台13上或所述第二极板2的所述第二凸台23上；然后将所述第一极板1和所述第二极板2对准压合，使粘接胶被挤压填充至所述第一凸台13两侧的所述第一外侧溢胶槽11和所述第一内侧溢胶槽12以及所述第二凸台23两侧的所述第二外侧溢胶槽21和所述第二内侧溢胶槽22内；待粘接胶固化后，所述第一极板1和所述第二极板2被粘接固定在一起从而形成所述双极板。

其中，图2中各溢胶槽的截面形状均为矩形，但并不用以限制本发明。在可选的实施例中，各溢胶槽的截面形状还可设计为梯形、圆弧形等形状，且当设计为梯形或圆弧形时，更有利于粘接胶在溢胶槽内的流动。

基于上述溢胶槽和凸台的设计，通过涂覆粘接胶即可实现两个极板之间的粘接固定，且固定时粘接胶具有“工”字形截面，增强了粘接强度，使两个极板之间粘接更牢靠；而且利用凸台将现有技术中较宽的溢胶槽分隔为外侧溢胶槽和内侧溢胶槽，降低了粘接胶（或粘接剂）的使用量。另外，粘接胶挤压填充至极板外围的各溢胶槽内还可在两个极板的接触面之间形成“工”字形的密封结构，所述密封结构围绕在冷却流场周边，使两个极板之间呈密封状态，可有效防止冷却液泄露，保证冷却液仅在两个极板之间的冷却流场内流动，从而有效地为燃料电池堆的工作过程提供循环冷却。

进一步地，为保证粘接胶的有效填充以及密封结构的气密性，所述第一外侧溢胶槽11的边缘处设置一个或多个第一排气口16，与所述第一外侧溢胶槽11相连通；所述第一内侧溢胶槽12的边缘处也设置一个或多个第一排气口16，与所述第一内侧溢胶槽12相连通，如图4所示。所述第二外侧溢胶槽21的边缘处设置一个或多个第二排气口26，与所述第二外侧溢胶槽21相连通；所述第二内侧溢胶槽22的边缘处也设置一个或多个第二排气口26，与所述第二内侧溢胶槽22相连通，如图8和图10所示。

基于上述排气口结构，在制作双极板过程中，当粘接胶被挤压填充至各溢胶槽内时，所述第一外侧溢胶槽11和所述第一内侧溢胶槽12中的空气可分别通过对应的第一排气口16被排出，所述第二外侧溢胶槽21和所述第二内侧溢胶槽22中的空气则可分别通过对应的第二排气口26被排出，从而使粘接胶可被顺利挤压填充至各溢胶槽内，形成所述密封结构。同时，在挤压填充过程中如果所述密封结构中存在空气泡，也可通过所述第一排气口16和/或所述第二排气口26排出，从而形成气密性良好的密封结构，有效防止产生泄露孔。

继续结合图4和图8，考虑到在粘接胶的挤压填充过程中，空气更容易被挤压到弯角处，因此，为更快速有效地排出空气，在优选方案中，所述第一外侧溢胶槽11的至少一个弯角部和所述第一内侧溢胶槽12的至少一个弯角部分别设有第一排气口16，如图4所示；同样地，所述第二外侧溢胶槽21的至少一个弯角部和所述第二内侧溢胶槽22的至少一个弯角部分别设有第二排气口26，如图8所示。通过在溢胶槽的弯角部设置相应的排气口，溢胶槽内的空气可快速通过弯角部的排气口排出，有效提高空气排出效率和密封结构的气密性。可以理解的是，溢胶槽中过量的粘接胶也可以流动至所述第一排气口16和所述第二排气口26内，防止过量的粘接胶被挤压至反应区域（反应流场）内。

继续结合图2和图7，所述第一极板1的反应侧设有一圈第一注胶槽14，所述第一注胶槽14位于所述第一凸台13对侧，且分别与所述第一外侧溢胶槽11和所述第一内侧溢胶槽12错开设置，也就是说，所述第一注胶槽14的宽度小于或等于所述第一凸台13的宽度；继续结合图2和图11，所述第二极板2的反应侧设有一圈第二注胶槽24，所述第二注胶槽24位于所述第二凸台23对侧，且分别与所述第二外侧溢胶槽21和所述第二内侧溢胶槽22错开设置，也就是说，所述第二注胶槽24的宽度小于或等于所述第二凸台23的宽度。进一步结合图5和图6，所述第一注胶槽14的外侧边缘设有一个或多个第一注胶口15，用于向所述第一注胶槽14内注胶；进一步结合图9，所述第二注胶槽24的外侧边缘设有一个或多个第二注胶口25，用于向所述第二注胶槽24内注胶。需要说明的是，所述第一注胶槽14和所述第二注胶槽24均位于极板反应侧的反应区域的外围，反应区域内设有多个反应流道，用于通氢气或氧气。

通过将注胶槽设置在凸台对侧且与内外侧溢胶槽错开，使得注胶槽附近板体的力学强度增强，当向注胶槽内进行注胶时，注胶压力不容易使注胶槽附近的板体破裂；而且在组装燃料电池堆时，注胶槽附近板体的力学强度也较大，整体结构更牢靠。这里通过向注胶槽内注胶，使注入的胶围绕在对应极板反应侧的反应流场周边，可对极板反应侧的反应流场起到有效的密封作用，防止氢气或氧气泄露，保证氢气和氧气仅在对应的反应流场内流动，从而有效地发生化学反应产生能量。

进一步地，结合前面描述可知，所述第一极板1的反应侧和所述第二极板2的反应侧分别形成氢气和氧气的反应流场，如图3所示。进一步结合图12和图13，两个相邻的双极板之间设有膜电极组件3，所述膜电极组件3具体位于上方双极板的第二极板2和下方双极板的第一极板1之间，氢气和氧气分别在所述膜电极组件3的两侧发生反应。所述膜电极组件3包括第一气体扩散层31、质子交换膜32、膜边框33和第二气体扩散层34，所述质子交换膜32通过所述膜边框33固定在相邻的所述第二极板2与所述第一极板1之间。其中，所述膜边框33通常设置于极板反应侧的反应区域外围，从而使所述质子交换膜32覆盖相邻所述第二极板2和所述第一极板1之间的反应流场。

在所述膜电极组件3中，所述质子交换膜32粘接于所述膜边框33，二者重叠的部分相对较厚，且所述第一气体扩散层31和所述第二气体扩散层34为多孔质结构，切割剪裁成型后边缘厚度也较大。因此，在组装燃料电池堆时，为了平衡所述膜电极组件3在相邻双极板之间不均一的厚度，所述第一极板1反应侧的反应区域外围设有第一避空结构17，如图7所示，用于设置所述膜边框33与所述质子交换膜32的重叠部分，以及所述第一气体扩散层31和所述第二气体扩散层34的边缘，所述第一避空结构17处的板体高度最好小于所述第一极板1反应区域的最大板体高度，也可以说所述第一避空结构17内陷；和/或，所述第二极板2反应侧的反应区域外围设有第二避空结构，用于设置所述膜边框33与所述质子交换膜32的重叠部分，以及所述第一气体扩散层31和所述第二气体扩散层34的边缘，所述第二避空结构处的板体高度最好小于所述第二极板2反应区域的最大板体高度，也可以说所述第二避空结构内陷。也就是说，可以仅选择其中一个极板设置避空结构，也可以在两个极板上同时设置避空结构。

需要注意的是，对于每个极板来说，避空结构内陷且设置在极板的反应侧，内侧溢胶槽设置在极板的冷却侧，如果避空结构与对应的内侧溢胶槽发生重叠，则避空结构和内侧溢胶槽附近板体的力学强度较弱，在组装和压紧燃料电池堆时，所述膜边框33与所述质子交换膜32的重叠部分，以及所述第一气体扩散层31和所述第二气体扩散层34的边缘导致的应力集中容易造成避空结构和内侧溢胶槽附近的板体破裂。为避免上述问题，在优选实施例中可进行如下设置：在所述第一极板1中，所述第一避空结构17与所述第一内侧溢胶槽12错开设置；和/或，在所述第二极板2中，所述第二避空结构与所述第二内侧溢胶槽22错开设置。对于每个极板来说，通过将避空结构和内侧溢胶槽错开设置，可使得对应内侧溢胶槽附近板体的力学强度增强，当组装和压紧燃料电池堆时不容易使避空结构和内侧溢胶槽附近的板体破裂，整体结构的牢靠性进一步增强。

进一步地，对于所述双极板中的每个极板，由于外侧溢胶槽靠近对应极板的边缘，因此，为降低极板的整体面积，本发明针对外侧溢胶槽的宽度进行限制；而外侧溢胶槽基本不会和背侧（反应侧）的反应流道重叠，其深度受到的限制较小，因此本发明适当增大外侧溢胶槽的深度以补偿对其宽度的限制。相应地，内侧溢胶槽靠近对应板体背侧（反应侧）的反应区域，容易与背侧（反应侧）的反应流道和避空结构重叠，尤其在气体进出口与反应区域之间的气体分配（分流）区域更容易产生重叠，因此，为确保该部分的板体厚度，本发明针对内侧溢胶槽的深度进行限制，但适当增加其宽度并不会影响极板的整体面积，因此可适当增大其宽度进行补偿。

基于上述设计原则，最终体现在技术特征上就是：外侧溢胶槽的深度大于等于内侧溢胶槽，内侧溢胶槽的宽度大于等于外侧溢胶槽。具体结合图14：在所述第一极板1上，所述第一外侧溢胶槽11的深度d11大于等于所述第一内侧溢胶槽12的深度d12，所述第一外侧溢胶槽11的宽度w11小于等于所述第一内侧溢胶槽12的宽度w12；和/或，在所述第二极板2上，所述第二外侧溢胶槽21的深度d21大于等于所述第二内侧溢胶槽22的深度d22，所述第二外侧溢胶槽21的宽度w21小于等于所述第二内侧溢胶槽22的宽度w22。例如，在本发明的一些实施例中，0mm≤d11-d12≤0.8mm；0mm≤d21-d22≤1.1mm；0mm≤w12-w11＝w22-w21≤1mm。

可以理解的是，在粘接双极板时，被涂覆在所述第一凸台13或所述第二凸台23上的粘接胶（或粘接剂）被两个凸台对准压合挤压后，基本上等量地分别填充至每个凸台两侧的内、外侧溢胶槽。因此，在优选的实施例中，所述第一外侧溢胶槽11的截面面积与所述第一内侧溢胶槽12的截面面积相同，所述第二外侧溢胶槽21的截面面积与所述第二内侧溢胶槽22的截面面积相同，其有利于粘接胶（或粘接剂）涂覆量的精准控制，且防止出现一侧溢胶槽内胶量不足，而另一侧溢胶槽内粘接胶过量的情况。

另外，结合前面描述可知，所述第一极板1与所述第二极板2的接触面之间形成冷却流场，但所述冷却流场仅形成于其中一个极板一侧，即形成于所述第一极板1一侧（冷却侧）或形成于所述第二极板2一侧（冷却侧），或者说形成于阳极板一侧（冷却侧）或阴极板一侧（冷却侧），并不唯一限定。具体如下：

在一个具体的实施例中，所述第一极板1的冷却侧设有多条冷却液流道，所述第二极板2的冷却侧为光面（未形成冷却液流道），所述第一极板1的板体高度大于等于所述第二极板2的板体高度，此时冷却液可在所述第一极板1冷却侧的冷却液流道内流动，则所述冷却流场形成于所述第一极板1一侧（冷却侧）。同时，所述第一外侧溢胶槽11的深度大于等于所述第二外侧溢胶槽21的深度，和/或，所述第一内侧溢胶槽12的深度大于等于所述第二内侧溢胶槽22深度。

在另一个具体的实施例中，所述第二极板2的冷却侧设有多条冷却液流道，如图8所示；所述第一极板1的冷却侧为光面（未形成冷却液流道），如图4所示；所述第二极板2的板体高度大于等于所述第一极板1的板体高度，如图14所示；此时冷却液可在所述第二极板2冷却侧的冷却液流道内流动，则所述冷却流场形成于所述第二极板2一侧（冷却侧）。同时，所述第二外侧溢胶槽21的深度d21大于等于所述第一外侧溢胶槽11的深度d11，和/或，所述第二内侧溢胶槽22深度d22大于等于所述第一内侧溢胶槽12的深度d12。例如，在本发明的一个实施例中，所述第一极板1的板体高度为0.8mm，所述第二极板2的板体高度为1.1mm，w11=w21=0.75mm，w12=w22=1mm，d11=0.1mm，d12=0.07mm，d21=0.5mm，d22=0.3mm。

综上所述，本发明提供的双极板中，在每个极板的冷却侧设置有外侧溢胶槽、凸台和内侧溢胶槽，通过将粘接胶涂覆在其中一个极板的凸台上，然后将两个极板对准压合，可使粘接胶被挤压后分别填充至两个极板的凸台两侧的外侧溢胶槽和内侧溢胶槽内，粘接固定后形成的双极板具有“工”字形粘接胶截面，增强了粘接强度，使两个极板之间粘接更牢靠，而且需要的粘接胶量较少。另外在每个极板上，将注胶槽设置在凸台对侧且与内外侧溢胶槽错开的位置，使得注胶槽附近板体的力学强度增大，可解决向注胶槽内注胶时的注胶压力或双极板组装堆叠受压的压力容易使注胶槽附近的板体破裂的问题。

实施例2

在上述实施例1的基础上，本发明实施例进一步提供了一种燃料电池双极板的粘接方法，用于制作上述实施例1中的双极板，如图15所示，主要包括以下步骤：

步骤10，将粘接胶涂覆在第一极板1的第一凸台13上或第二极板2的第二凸台23上。这里具体可通过丝网印刷工艺将粘接胶（或粘接剂）涂覆在所述第一极板1的所述第一凸台13上或所述第二极板2的所述第二凸台23上。

步骤20，将第一极板1和第二极板2对准压合，使粘接胶被挤压填充至第一凸台13两侧的第一外侧溢胶槽11、第一内侧溢胶槽12和第二凸台23两侧的第二外侧溢胶槽21、第二内侧溢胶槽22内。

结合图2，通过将所述第一极板1和所述第二极板2对准压合，粘接胶可被挤压填充至所述第一凸台13两侧的所述第一外侧溢胶槽11和所述第一内侧溢胶槽12内，以及所述第二凸台23两侧的所述第二外侧溢胶槽21和所述第二内侧溢胶槽22内，所述第一外侧溢胶槽11和所述第一内侧溢胶槽12中的空气分别通过对应的第一排气口16被排出，所述第二外侧溢胶槽21和所述第二内侧溢胶槽22中的空气则分别通过对应的第二排气口26被排出。

步骤30，待粘接胶固化后，第一极板1和第二极板2被粘接固定形成双极板。

粘接胶固化后成“工”字形，粘接强度较大，不仅可实现所述第一极板1和所述第二极板2之间的有效粘接固定从而形成所述双极板，还可在冷却流场周边形成密封结构，可有效防止冷却液泄露，保证冷却液仅在两个极板之间的冷却流场内流动。

进一步地，向所述第一极板1的第一注胶槽14内注胶，使注入的胶围绕在所述第一极板1反应侧的反应流场周边，用于与膜电极组件3之间的密封，防止氢气或氧气泄露；向所述第二极板2的第二注胶槽24内注胶，使注入的胶围绕在所述第二极板2反应侧的反应流场周边，用于与膜电极组件3之间的密封，防止氢气或氧气泄露。

通过上述方法，可得到图2所示的双极板。如果需要进一步将多个双极板堆叠形成燃料电池堆，则每两个相邻双极板之间需要先设置膜电极组件3，例如，所述第一极板1的反应侧需要设置一个膜电极组件3，所述第二极板2的反应侧需要设置一个膜电极组件3。

通过上述方法，粘接固定后形成的双极板具有“工”字形粘接胶截面，增强了粘接强度，使两个极板之间粘接更牢靠，而且需要的粘接胶量较少。另外在每个极板上，由于将注胶槽设置在凸台对侧且与内外侧溢胶槽错开的位置，使得注胶槽附近板体的力学强度增大，向注胶槽内注胶时的注胶压力或双极板组装堆叠受压的压力不容易使注胶槽附近的板体破裂，提高整体结构的牢靠性。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。