一种电池双极板、电池电堆及燃料电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115911435A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211460541.3(22)申请日2022.11.17(71)申请人一汽解放汽车有限公司地址130011吉林省长春市汽车开发区东风大街2259号(72)发明人郭英伦米新艳崔新然刘江唯王茁孟凡佳(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659专利代理师牛海燕(51)Int.Cl.H01M8/0206(2016.01)H01M8/0221(2016.01)H01M8/0228(2016.01)H01M8/026(2016.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种电池双极板、电池电堆及燃料电池(57)摘要本发明提供了一种电池双极板、电池电堆及燃料电池，所述电池双极板包括气体导流区和导电区，且所述气体导流区和所述导电区不接触；所述电池电堆包括依次层叠设置的阳极端板、阳极绝缘板、阳极集流板、电池双极板、非均匀膜电极、电池双极板、阴极集流板、阴极绝缘板和阴极端板，并通过紧固装置固定。在本发明中，通过对电池双极板进行气体导流区和导电区的结构分割，提升了电池电堆的功率密度，且有效提高了电池电堆的散热功能，使得其组装后的燃料电池的电压衰减速度下降了18％，即耐久性提升了18％，适合工业化推广使用。CN115911435ACN115911435A权利要求书1/2页1.一种电池双极板，其特征在于，所述电池双极板包括气体导流区和导电区，且所述气体导流区和所述导电区不接触。2.根据权利要求1所述的电池双极板，其特征在于，在所述电池双极板的同一平面上，所述气体导流区设置在所述电池双极板的一端，所述导电区设置在所述电池双极板的另一端；优选地，所述气体导流区上设置有通道，所述通道用于通过气流；优选地，所述导电区的外周围设有流道，所述流道用于通过电子；优选地，所述气体导流区的厚度为0.6～1.1mm。3.根据权利要求1或2所述的电池双极板，其特征在于，所述气体导流区的材质为绝缘材料；优选地，所述绝缘材料为PPC、PPS、PVC、尼龙或复合树脂材料中的任意一种，进一步优选为PPC。4.根据权利要求1‑3任一项所述的电池双极板，其特征在于，所述导电区的材质为导电导热材料；优选地，所述导电导热材料为紫铜或铍铜，进一步优选为紫铜；优选地，所述导电区的表面全覆盖有电镀层；优选地，所述电镀层的材质为镍或金。5.一种电池电堆，其特征在于，所述电池电堆包括依次层叠设置的阳极端板、阳极绝缘板、阳极集流板、电池双极板、非均匀膜电极、电池双极板、阴极集流板、阴极绝缘板和阴极端板，并通过紧固装置固定，其中电池双极板采用权利要求1‑4任一项所述的电池双极板。6.根据权利要求5所述的电池电堆，其特征在于，所述紧固装置为紧固螺栓，所述紧固螺栓分别设置于所述电池电堆的两端进行固定。7.根据权利要求5或6所述的电池电堆，其特征在于，所述非均匀膜电极为模块化电极；优选地，所述非均匀膜电极包括反应区和导电区一，所述导电区一对应所述导电区安装，所述反应区对应所述气体导流区安装；优选地，所述导电区一的厚度大于所述反应区的厚度；优选地，所述导电区一的形状和所述导电区的形状相同。8.根据权利要求5‑7任一项所述的电池电堆，其特征在于，所述非均匀膜电极按照如下方式得到：对膜电极的两侧分别进行非均匀化后，在所述膜电极的两侧涂覆催化剂，得到所述非均匀膜电极；优选地，所述非均匀化的步骤包括：将膜电极的两侧均分隔为五个区域，将催化剂在所述五个区域内采用超声波的方式进行喷涂；优选地，所述膜电极的两侧分别为阴极侧和阳极侧，所述阴极侧和阳极侧均包括进气侧和出气侧；在所述阴极侧分隔的五个区域内，沿进气侧到出气侧的方向喷涂的催化剂的质量依次减小；在所述阳极侧分隔的五个区域内，沿出气侧到进气侧的方向喷涂的催化剂的质量依次减小。2CN115911435A权利要求书2/2页9.根据权利要求5‑8任一项所述的电池双极板，其特征在于，所述导电区一的材质为紫铜或铍铜，优选为紫铜；优选地，所述阳极集流板和所述阴极集流板的材质均为紫铜；优选地，所述阳极集流板和所述阴极集流板的表面均全覆盖有电镀层；优选地，所述电镀层的材质为镍或金；优选地，所述阳极端板和阴极端板的材质均为复合树脂材料。10.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括权利要求5‑9任一项所述的电池电堆。3CN115911435A说明书1/8页一种电池双极板、电池电堆及燃料电池技术领域[0001]本发明属于电池双极板设计技术领域，涉及一种电池双极板、电池电堆及燃料电池。背景技术[0002]质子交换膜燃料电池是一种利用氢基燃料和氧气的化学能直接转化为电能的发电装置，其体积小、质量轻、操作条件温和、高效低污染和低