利于流体分配的质子交换膜燃料电池金属双极板.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103151531A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103151531103151531A(43)申请公布日2013.06.12(21)申请号201310062646.8(22)申请日2013.02.27(71)申请人新源动力股份有限公司地址116085辽宁省大连市高新园区黄浦路907号(72)发明人付宇侯中军窦永香徐乃涛刘常福明平文(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人赵淑梅李洪福(51)Int.Cl.H01M4/86(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称利于流体分配的质子交换膜燃料电池金属双极板(57)摘要本发明公开了一种利于流体分配的质子交换膜燃料电池金属双极板，由金属薄板冲压成型的阴、阳极单极板对应连接构成，阴、阳极单极板上设有两侧的空气腔、氢气腔和冷却腔公用管道、分配流道和中间直流道以及用于固定阴、阳极单极板的密封线，其特征在于：所述冷却腔冷却液进出口流道为平直的直通式流道；所述阴、阳极单极板空气和氢气分配流道由支撑点和导流岛构成；所述阴、阳极单极板的四个顶角处均设有外定位拐角，所述外定位拐角上还设有内定位孔；每个所述外定位拐角上还设有两个巡检插孔。本发明具有充分利用双极板有效面积，改善气体和冷却液分配，减少气场侧积水情况，提高分配流道支撑强度，利于电池巡检工作等优点。CN103151531ACN1035ACN103151531A权利要求书1/2页1.一种利于流体分配的质子交换膜燃料电池金属双极板，由金属薄板冲压成型的阴、阳极单极板对应连接构成，阴、阳极单极板上设有两侧的空气腔公用管道（01、01’、1、1’）、氢气腔公用管道（03、03’、3、3’）、冷却腔公用管道（02、02’、2、2’）、中部的阴、阳极流场流道和用于固定阴、阳极单极板的密封线，阴、阳极流场流道由阴、阳极板中间直流场流道（06、6）、与直流场流道两端相通的阴、阳极板的空气和氢气分配流道（05、5）、与分配流道连通的阴、阳极板空气和氢气进出口流道（04、04’、4、4’）及冷却腔冷却液进出口流道（09、09’、9、9’）组成，其特征在于：所述冷却腔冷却液进出口流道（09、09’、9、9’）为平直的直通式流道；所述阴极板空气分配流道（05）由按规律排布的分别向阴极单极板正面凸起的支撑点（11）和向反面凸起的导流岛（10）构成，所述阳极板氢气分配流道（5）由按规律排布的分别向阳极单极板正面凸起的导流岛（10’）和向反面凸起的支撑点（11’）构成；所述导流岛（10、10’）形状相同，所述支撑点（11、11’）形状相同，所述导流岛（10、10’）和所述支撑点（11、11’）均呈纵列方向排布，所述支撑点（11、11’）位于所述导流岛（10、10’）纵列的列与列之间，所述导流岛（10、10’）纵列方向与双极板横向水平线之间的夹角为30-60°，所述导流岛（10、10’）之间间距1-3mm，所述支撑点（11、11’）之间的间距1-3mm；所述阴极单极板上的导流岛（10）的上平面与相对的阳极单极板的平板（12’）互相支撑，形成冷却腔分配流道；所述阳极单极板上的支撑点（11’）的上平面与相对的阴极单极板的平板（12）互相支撑，形成冷却腔分配流道，冷却腔分配流道通过冷却腔冷却液进出口流道（09、09’、9、9’）与冷却腔公用管道（02、02’、2、2’）连通；所述阴、阳极单极板的四个顶角处均设有外定位拐角，所述外定位拐角上还设有内定位孔（07、7）；每个所述外定位拐角上还设有两个巡检插孔（08、8）。2.根据权利要求1所述的利于流体分配的质子交换膜燃料电池金属双极板，其特征在于：所述中间直流场流道（06、6）由平行的凸起和沟槽组成，其中，流道高度是指凸起顶端到凹槽底的高度；所述阴、阳极单极板的中间直流场流道（06、6）与空气和氢气分配流道（05、5）高度不同，中间直流场流道（06、6）高度为0.3-0.5mm，分配流道（05、5）高度为0.4-0.7mm，中间直流场流道（06、6）比空气和氢气分配流道（05、5）低0.1-0.2mm，空气和氢气分配流道的导流岛（10、10’）的上平面与中间直流场流道凸起的上平面处于同一个平面上，空气和氢气分配流道支撑点（11、11’）的下平面与中间直流场流道沟槽的下平面不在同一个平面上，支撑点的下平面比中间直流场流道沟槽的下平面低0.1-0.2mm。3.根据权利要求1所述的利于流体分配的质子交换膜燃料电池金属双极板，其特征在于：所述导流岛（10、10’）的形状是长方形、方形、圆形、椭圆形、梯形、三角形和梭形中的一种，所述形状中长宽不相等形状的导流岛的长度方向与气流方向一致排列