一种燃料电池极板结构的制作方法

本技术涉及燃料电池，特别是涉及一种燃料电池极板结构。

背景技术：

1、燃料电池可以直接将氢气和氧气中的化学能转化为电能，不受卡诺循环限制，转化率高，是一种高效的能量转化装置。风冷燃料电池由多个结构相同的极板和膜电极堆叠组成，每个极板都有反应流场并需要单独冷却。目前，风冷燃料电池极板的空气路一般采用敞开式，这样，空气既作为反应气体同时也能起到冷却作用；氢气路是单独密封的，当燃料电池满载工作时所需的氢气量最大，如果内部气体分配不均匀，容易使燃料电池电堆的性能下降，严重时可能会导致电堆不可恢复的损伤。因此，风冷燃料电池极板的进气口设置非常重要。

2、现有的风冷燃料电池极板的进气口一般采用独立的进气口结构，当进气口为一整个时，由于进气口横跨整个极板，容易导致极板强度不足；而且，相互独立的进气口容易使得中间流道的气体流量小于其他流道的流量，导致极板内部气体分布不均匀，进而使得整个燃料电池电堆的性能下降。

技术实现思路

1、基于此，为解决现有的风冷燃料电池极板强度不足和内部气体分配不均匀等问题，本实用新型提供一种燃料电池极板结构。通过本申请，可以使得风冷燃料电池极板在保证强度满足需求的同时又能使得极板内部的气体均匀分配，能够很好的保证整个燃料电池电堆的使用性能，能够有效延长燃料电池电堆的使用寿命。

2、为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种燃料电池极板结构，适用于风冷燃料电池，包括极板本体、氢气进气口和多根相互平行设置的氢气流道，所述氢气进气口设置于所述极板本体的一端，多根所述氢气流道设置于所述极板本体的一侧面上，每根所述氢气流道分别与所述氢气进气口连通设置；

3、所述氢气进气口至少包括对称设置的第一氢气进气口和第二氢气进气口，且所述第一氢气进气口和所述第二氢气进气口连通设置；所述第一氢气进气口和所述第二氢气进气口的连通处设置有第一支撑部，所述第一支撑部与所述氢气进气口一体成型设置。

4、作为优选的实施方式，所述第一支撑部的一端与所述第一氢气进气口连接，另一端与所述第二氢气进气口连接；所述第一支撑部的中线与所述连通处的中线重叠设置。

5、作为优选的实施方式，所述第一氢气进气口和所述第二氢气进气口结构相同、大小相等；所述第一支撑部一半的长度与所述第一氢气进气口一半的长度相等。

6、作为优选的实施方式，所述第一支撑部为与所述氢气进气口一体成型设置的加厚层。

7、作为优选的实施方式，所述极板本体的另一端设置有氢气出气口，所述氢气出气口至少包括对称设置的第一氢气出气口和第二氢气出气口，且所述第一氢气出气口和所述第二氢气出气口连通设置。

8、作为优选的实施方式，所述第一氢气出气口和所述第二氢气出气口的连通处设置有第二支撑部，所述第二支撑部与所述氢气出气口一体成型设置。这样，能够进一步保证极板本体的强度(满足需求)，并进一步使得极板内部的气体均匀分配。

9、作为优选的实施方式，所述第二支撑部为与所述氢气出气口一体成型设置的加厚层。

10、作为优选的实施方式，所述第一氢气出气口与所述第一氢气进气口对应设置，所述第二氢气出气口与所述第二氢气进气口对应设置；所述第一支撑部和所述第二支撑部对称设置。

11、作为优选的实施方式，所述极板本体的另一侧面上设置有多根相互平行的空气流道，每根所述空气流道均与外界连通设置；所述空气流道沿垂直于所述氢气流道的方向设置。这样，使得极板的空气流场为敞开式的，使得空气既作为反应气体又可以用作冷却气体，起到较好的冷却作用。

12、作为优选的实施方式，所述氢气进气口的外周和所述氢气出气口的外周均设置有用于密封的胶槽。通过设置胶槽，能够很好的保证极板本体氢气(燃料)管路的密封性。

13、本申请通过采用连通设置的第一氢气进气口和第二氢气进气口、连通设置的第一氢气出气口和第二氢气出气口，并在第一氢气进气口与第二氢气进气口的连通处、第一氢气出气口与第二氢气出气口的连通处设置支撑部，可以使得风冷燃料电池极板在保证强度满足需求的同时又能使得极板内部的气体均匀分配，能够很好的保证整个燃料电池电堆的使用性能，能够有效延长燃料电池电堆的使用寿命。本申请结构简单，可加工性好，经济实用，拆装方便，具有较好的可靠性，可以在风冷燃料电池系统中进行使用。

技术特征：

1.一种燃料电池极板结构，其特征在于，适用于风冷燃料电池，包括极板本体、氢气进气口和多根相互平行设置的氢气流道，所述氢气进气口设置于所述极板本体的一端，多根所述氢气流道设置于所述极板本体的一侧面上，每根所述氢气流道分别与所述氢气进气口连通设置；

2.根据权利要求1所述的燃料电池极板结构，其特征在于，所述第一支撑部的一端与所述第一氢气进气口连接，另一端与所述第二氢气进气口连接；所述第一支撑部的中线与所述连通处的中线重叠设置。

3.根据权利要求2所述的燃料电池极板结构，其特征在于，所述第一氢气进气口和所述第二氢气进气口结构相同、大小相等；所述第一支撑部一半的长度与所述第一氢气进气口一半的长度相等。

4.根据权利要求1所述的燃料电池极板结构，其特征在于，所述第一支撑部为与所述氢气进气口一体成型设置的加厚层。

5.根据权利要求1所述的燃料电池极板结构，其特征在于，所述极板本体的另一端设置有氢气出气口，所述氢气出气口至少包括对称设置的第一氢气出气口和第二氢气出气口，且所述第一氢气出气口和所述第二氢气出气口连通设置。

6.根据权利要求5所述的燃料电池极板结构，其特征在于，所述第一氢气出气口和所述第二氢气出气口的连通处设置有第二支撑部，所述第二支撑部与所述氢气出气口一体成型设置。

7.根据权利要求6所述的燃料电池极板结构，其特征在于，所述第二支撑部为与所述氢气出气口一体成型设置的加厚层。

8.根据权利要求6所述的燃料电池极板结构，其特征在于，所述第一氢气出气口与所述第一氢气进气口对应设置，所述第二氢气出气口与所述第二氢气进气口对应设置；所述第一支撑部和所述第二支撑部对称设置。

9.根据权利要求1所述的燃料电池极板结构，其特征在于，所述极板本体的另一侧面上设置有多根相互平行的空气流道，每根所述空气流道与均外界连通设置；所述空气流道沿垂直于所述氢气流道的方向设置。

10.根据权利要求5所述的燃料电池极板结构，其特征在于，所述氢气进气口的外周和所述氢气出气口的外周均设置有用于密封的胶槽。

技术总结
本申请公开了一种燃料电池极板结构，适用于风冷燃料电池，包括极板本体、氢气进气口和多根相互平行设置的氢气流道，所述氢气进气口设置于所述极板本体的一端，多根所述氢气流道设置于所述极板本体的一侧面上，每根所述氢气流道分别与所述氢气进气口连通设置；所述氢气进气口至少包括对称设置的第一氢气进气口和第二氢气进气口，且所述第一氢气进气口和所述第二氢气进气口连通设置；所述第一氢气进气口和所述第二氢气进气口的连通处设置有第一支撑部，所述第一支撑部与所述氢气进气口一体成型设置。本申请结构简单，可加工性好，能够在保证风冷燃料电池极板强度的同时又能使极板内部的气体均匀分配，经济实用，拆装方便，具有较好的可靠性。

技术研发人员：黄振旭,胡清辉,高鹏然
受保护的技术使用者：深圳市氢瑞燃料电池科技有限公司
技术研发日：20221110
技术公布日：2024/1/11