一种燃料电池双极板导流区支撑结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115528266A(43)申请公布日2022.12.27(21)申请号202211307880.8H01M8/1004(2016.01)(22)申请日2022.10.25(71)申请人金华氢途科技有限公司地址321025浙江省金华市婺城区白龙桥镇临江东路1000号创新大厦12201-2(72)发明人包孟嘉沈婉婷王勃李树德(74)专利代理机构北京志霖恒远知识产权代理有限公司11435专利代理师戴莉(51)Int.Cl.H01M8/026(2016.01)H01M8/0263(2016.01)H01M8/0265(2016.01)H01M8/0267(2016.01)H01M8/0273(2016.01)权利要求书2页说明书4页附图6页(54)发明名称一种燃料电池双极板导流区支撑结构(57)摘要本发明公开了一种燃料电池双极板导流区支撑结构，包括阳极板、阴极板和膜电极组件，所述膜电极组件位于所述阳极板与所述阴极板中间；包括气体进出区、气体分配区和气体反应区；所述气体反应区位于燃料电池单元的中部，所述气体分配区位于所述气体反应区的两端，所述气体进出区位于气体分配区远离气体反应区的一端，通过阳极板上的支撑结构的结构设计，能够保证膜电极组件与双极板之间的密封，使得冷却流场的脊在急停工况下气体压力降低时能受到足够的支撑力，提高极板的整体强度，避免极板的变形甚至断裂，提高了极板的可靠性，同时将气体扩散层覆盖区域止于双极板的反应区。CN115528266ACN115528266A权利要求书1/2页1.一种燃料电池双极板导流区支撑结构，包括阳极板、阴极板和膜电极组件，所述膜电极组件位于所述阳极板与所述阴极板中间；其特征在于：包括气体进出区、气体分配区和气体反应区；所述气体反应区位于燃料电池单元的中部，所述气体分配区位于所述气体反应区的两端，所述气体进出区位于气体分配区远离气体反应区的一端；所述阳极板、阴极板、膜电极组件的气体进出区均设有阳极气体入口、阳极气体出口、阴极气体入口、阴极气体出口、冷却剂入口、冷却剂出口，其中阳极气体入口、阴极气体出口和冷却剂出口位于同一端；阳极气体出口、阴极气体入口、冷却剂入口位于同一端；所述阳极板靠近膜电极组件一侧的气体分配区上设有阳极气体入口分配区、阳极气体出口分配区，所述阳极板靠近膜电极组件一侧的气体反应区上设有阳极气体流道；所述阳极板远离膜电极组件一侧的气体分配区上设有冷却剂入口分配区、冷却剂出口分配区，所述阳极板远离膜电极组件一侧的气体反应区上设有冷却剂流道；所述阴极板靠近膜电极组件一侧的气体分配区上设有阴极气体入口分配区、阴极气体出口分配区，所述阴极板靠近膜电极组件一侧的气体反应区上阴极气体流道；所述阳极气体入口分配区和所述阳极气体出口分配区内设有支撑结构；所述阴极板朝向膜电极组件一侧设有阴极气体出口分配区，所述支撑结构正对所述阴极气体出口分配区；所述膜电极组件包括涂有催化剂的质子交换膜、阳极侧气体扩散层、阴极侧气体扩散层、边框；所述阳极侧气体扩散层和所述阴极侧气体扩散层仅覆盖于所述阳极板和所述阴极板的气体反应区；所述气体分配区处深度与所述气体反应区一致。2.如权利要求1所述的一种燃料电池双极板导流区支撑结构，其特征在于：所述支撑结构包括所述阳极气体入口分配区和所述阳极气体出口分配区内设有的胶条。3.如权利要求1所述的一种燃料电池双极板导流区支撑结构，其特征在于：所述阳极板上设有阳极气体密封槽和冷却剂密封槽；所述阳极气体密封槽位于所述阳极气体流道及阳极气体、阴极气体、冷却剂进出口的外周侧，所述冷却剂密封槽位于所述冷却剂流道及阳极气体、阴极气体、冷却剂进出口的外周侧；所述阴极板上设有阴极气体密封槽，所述阴极气体密封槽位于所述阴极气体流道及阳极气体、阴极气体、冷却剂进出口的外周侧。4.如权利要求1所述的一种燃料电池双极板导流区支撑结构，其特征在于：所述支撑结构材料为有机硅胶、聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺、聚酯或三元乙丙中的一种。5.如权利要求1所述的一种燃料电池双极板导流区支撑结构，其特征在于：所述支撑结构的制作方法为点胶、丝印或注塑中的一种。6.如权利要求1所述的一种燃料电池双极板导流区支撑结构，其特征在于：所述阳极板、阴极板材料为石墨或复合石墨材料中的一种。7.如权利要求1所述的一种燃料电池双极板导流区支撑结构，其特征在于：所述阴极板与所述支撑结构对应的气体分配区上均设有脊，所述脊之间均匀分布，所述脊与所述胶条正对。8.如权利要求7所述的一种燃料电池双极板导流区支撑结构，其特征在于：所述支撑结构与所述阴极气体出口分配区的脊之间夹角为150°~180°。2CN115528266A权利要求书2/2页9.如权利要求1所述的一种燃料电池双极板导流区支撑结构