燃料电池双极板的制作方法

本发明涉及燃料电池领域，具体涉及一种燃料电池双极板。

背景技术：

1、双极板又称集流板，是燃料电池重要部件之一，其功能是提供气体和冷却介质流道，防止电池气室中的氢气与氧气串通，并在串联的阴阳两极之间建立电流通路。相关技术中，双极板包括叠加设置的阴极板和阳极板，阴极板和阳极板均设有形成流道的导流脊，阴极板和阳极板相对设置的端面上的流道连通形成用于冷却介质通过的通道。但是冷却介质通道存在冷却介质的流动死区，导致流动死区的热量无法及时有效的散出，进而产生热点，影响燃料电池的安全性、稳定性和使用寿命。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种燃料电池双极板，该燃料电池双极板在正交于极板叠加设置方向的投影面内，双极板中任一极板的任一个流道的端部的投影位于另一个极板的任一个流道的投影内，以避免流道的端部形成冷却介质的流动死区。

2、本发明实施例的燃料电池双极板包括阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板叠加设置，所述阳极板和所述阴极板相对设置的端面上均具有多个间隔设置的流道，在正交于所述阳极板和阴极板叠加设置方向的投影面内，所述阳极板和所述阴极板中任一极板的任一个所述流道的端部的投影位于另一个极板的任一个所述流道的投影内。

3、本发明实施例的燃料电池双极板在正交于极板叠加设置方向的投影面内，阳极板和阴极板中任一极板的任一个流道的端部的投影位于另一个极板的任一个流道的投影内，使任一极板的任一流道的端部均与另一极板的任一个流道连通，从而避免流道的端部形成冷却介质的流动死区，以避免产生热点，提升燃料电池的安全性、稳定性和使用寿命。

4、在一些实施例中，所述阳极板和所述阴极板上的多个所述流道均包括多个第一流道，所述第一流道包括连通的第一活性段和第一分配段，所述第一活性段沿第一方向延伸，所述第一活性段在所述第一方向的至少一端设有所述第一分配段，所述第一分配段沿第二方向延伸，且所述第一方向与所述第二方向呈角度设置；

5、在所述投影面内，所述阳极板上所述第一分配段的延伸方向与所述阴极板上所述第一分配段的延伸方向交叉，所述阳极板和所述阴极板中任一极板的多个所述第一流道的端部的投影均位于另一个极板的其中一个所述第一分配段的投影内，所述另一个极板的其中一个第一分配段和所述任一极板的多个第一流道的端部位于极板的同一侧。

6、在一些实施例中，多个所述第一分配段包括整体式第一分配段和分段式第一分配段，所述整体式第一分配段沿所述第二方向连续延伸，所述分段式第一分配段包括沿所述第二方向间隔排布的多个子段；

7、在所述投影面内，所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述子段的端部的投影位于另一个极板的所述整体式第一分配段的投影内，或者，

8、所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述子段的端部的投影位于另一个极板的所述子段的投影内。

9、在一些实施例中，在所述投影面内，所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述子段的端部的投影位于另一个极板所述整体式第一分配段的中部的投影内，或者，

10、所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述子段的端部的投影位于另一个极板的所述子段的中部的投影内。

11、在一些实施例中，所述阳极板和/或所述阴极板上的多个所述流道还包括多个第二流道，相邻两个所述第一流道之间设有若干所述第二流道，所述第二流道包括连通的第二活性段和第二分配段，所述第二活性段沿所述第一方向延伸，所述第二活性段在所述第一方向的至少一端设有所述第二分配段，所述第二分配段沿所述第二方向延伸，在所述第一方向上，所述第二分配段的投影距离小于邻近的所述第一分配段的投影距离；

12、在所述投影面内，所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述第二分配段的延伸方向与另一个极板的所述第一分配段的延伸方向交叉，所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述第二分配段的端部的投影位于另一个极板的所述第二分配段的投影内，或者，

13、所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述第二分配段的端部的投影位于另一个极板的所述第一分配段的投影内。

14、在一些实施例中，所述第一分配段包括连通的主体段和连接段，所述连接段连通在所述主体段和所述第一活性段之间，所述连接段的延伸方向与所述主体段的延伸方向呈角度设置；

15、在所述投影面内，所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述第二分配段的端部的投影位于另一个极板的所述连接段的投影内。

16、在一些实施例中，在所述投影面内，所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述第二分配段的端部的投影位于另一极板的所述第二分配段的中部的投影内，或者，

17、所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述第二分配段的端部的投影位于另一极板的所述连接段的中部的投影内。

18、在一些实施例中，所述阳极板上相邻两个所述第一流道之间的所述第二流道的数量与所述阴极板上相邻两个所述第一流道之间的所述第二流道的数量不同。

19、在一些实施例中，所述阳极板和/或所述阴极板上的多个所述流道还包括多个第三流道，相邻两个所述第一流道之间设有若干所述第三流道，所述第三流道沿所述第一方向延伸；

20、在所述投影面内，所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述第三流道的投影位于另一极板的所述第二活性段的投影内和/或所述第一活性段的投影内，或者，

21、所述阳极板和所述阴极板中任一极板的所述第三流道的投影位于另一极板的所述第三流道的投影内。

22、在一些实施例中，所述阳极板和所述阴极板中任一极板上相邻两个所述第一流道之间设有所述第二流道，另一个所述极板上相邻两个所述第一流道之间设有所述第三流道，相邻两个所述第一流道之间的所述第二流道的数量与相邻两个所述第一流道之间的所述第三流道的数量不同；或者，

23、所述阳极板和所述阴极板上相邻两个所述第一流道之间均设有所述第三流道，所述阳极板上相邻两个所述第一流道之间的所述第三流道的数量与所述阴极板上相邻两个所述第一流道之间的所述第三流道的数量不同。

技术特征：

1.一种燃料电池双极板，其特征在于，包括阳极板(1)和阴极板(2)，所述阳极板(1)和所述阴极板(2)叠加设置，所述阳极板(1)和所述阴极板(2)相对设置的端面上均具有多个间隔设置的流道(3)，在正交于所述阳极板(1)和阴极板(2)叠加设置方向的投影面内，所述阳极板(1)和所述阴极板(2)中任一极板的任一个所述流道(3)的端部的投影位于另一个极板的任一个所述流道(3)的投影内。

2.根据权利要求1所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述阳极板(1)和所述阴极板(2)上的多个所述流道(3)均包括多个第一流道(31)，所述第一流道(31)包括连通的第一活性段(311)和第一分配段(312)，所述第一活性段(311)沿第一方向延伸，所述第一活性段(311)在所述第一方向的至少一端设有所述第一分配段(312)，所述第一分配段(312)沿第二方向延伸，且所述第一方向与所述第二方向呈角度设置；

3.根据权利要求2所述的燃料电池双极板，其特征在于，多个所述第一分配段(312)包括整体式第一分配段和分段式第一分配段，所述整体式第一分配段沿所述第二方向连续延伸，所述分段式第一分配段包括沿所述第二方向间隔排布的多个子段(3121)；

4.根据权利要求3所述的燃料电池双极板，其特征在于，在所述投影面内，所述阳极板(1)和所述阴极板(2)中任一极板的所述子段(3121)的端部的投影位于另一个极板所述整体式第一分配段的中部的投影内，或者，

5.根据权利要求2所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述阳极板(1)和/或所述阴极板(2)上的多个所述流道(3)还包括多个第二流道(32)，相邻两个所述第一流道(31)之间设有若干所述第二流道(32)，所述第二流道(32)包括连通的第二活性段(321)和第二分配段(322)，所述第二活性段(321)沿所述第一方向延伸，所述第二活性段(321)在所述第一方向的至少一端设有所述第二分配段(322)，所述第二分配段(322)沿所述第二方向延伸，在所述第一方向上，所述第二分配段(322)的投影距离小于邻近的所述第一分配段(312)的投影距离；

6.根据权利要求5所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述第一分配段(312)包括连通的主体段(3122)和连接段(3123)，所述连接段(3123)连通在所述主体段(3122)和所述第一活性段(311)之间，所述连接段(3123)的延伸方向与所述主体段(3122)的延伸方向呈角度设置；

7.根据权利要求6所述的燃料电池双极板，其特征在于，在所述投影面内，所述阳极板(1)和所述阴极板(2)中任一极板的所述第二分配段(322)的端部的投影位于另一极板的所述第二分配段(322)的中部的投影内，或者，

8.根据权利要求5-7中任一项所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述阳极板(1)上相邻两个所述第一流道(31)之间的所述第二流道(32)的数量与所述阴极板(2)上相邻两个所述第一流道(31)之间的所述第二流道(32)的数量不同。

9.根据权利要求5所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述阳极板(1)和/或所述阴极板(2)上的多个所述流道(3)还包括多个第三流道(33)，相邻两个所述第一流道(31)之间设有若干所述第三流道(33)，所述第三流道(33)沿所述第一方向延伸；

10.根据权利要求9所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述阳极板(1)和所述阴极板(2)中任一极板上相邻两个所述第一流道(31)之间设有所述第二流道(32)，另一个所述极板上相邻两个所述第一流道(31)之间设有所述第三流道(33)，相邻两个所述第一流道(31)之间的所述第二流道(32)的数量与相邻两个所述第一流道(31)之间的所述第三流道(33)的数量不同；或者，

技术总结
本发明实施例提供一种燃料电池双极板。所述燃料电池双极板包括阳极板和阴极板，阳极板和阴极板叠加设置，阳极板和阴极板相对设置的端面上均具有多个间隔设置的流道，在正交于阳极板和阴极板叠加设置方向的投影面内，阳极板和阴极板中任一极板的任一个流道的端部的投影位于另一个极板的任一个流道的投影内。本发明实施例的燃料电池双极板在正交于极板叠加设置方向的投影面内，双极板中任一极板的任一个流道的端部的投影位于另一个极板的任一个流道的投影内，以避免流道的端部形成冷却介质的流动死区。

技术研发人员：陆维,宋耀颖,池燕妮,徐巧变,张智博
受保护的技术使用者：国家电投集团氢能科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12