双极板及其制备方法和具有其的燃料电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109860650A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201910080398.7(22)申请日2019.01.28(71)申请人北京福田戴姆勒汽车有限公司地址101400北京市怀柔区红螺东路21号(72)发明人张喆郑学森徐少禹张媛(74)专利代理机构北京景闻知识产权代理有限公司11742代理人李芳(51)Int.Cl.H01M8/0228(2016.01)H01M8/0258(2016.01)H01M8/0267(2016.01)权利要求书3页说明书10页附图2页(54)发明名称双极板及其制备方法和具有其的燃料电池(57)摘要本发明公开了一种双极板及其制备方法和具有其的燃料电池，制备方法包括：将金属板冲压形成带有冷却液沟槽的金属支撑层；将复合前驱体粉料平铺于金属支撑层的一侧，通过模压在金属支撑层的一侧形成带有复合材料流场的复合流场层，构成复合单板；将两个复合单板的金属支撑层的另一侧贴合连接，两个复合单板的冷却液沟槽构成冷却液流场，一个复合材料流场构成燃料流场，另一个复合材料流场构成氧化剂流场，得到双极板。根据本发明实施例的双极板的制备方法，能够制成兼具金属双极板和复合双极板的优点的双极板，即该双极板具有耐腐蚀性好、机械强度高、阻气性能强、导电导热率高、表面疏水能力强、加工工艺简单和便于构建冷却液流场等优点。CN109860650ACN109860650A权利要求书1/3页1.一种双极板，其特征在于，包括：第一复合单板，所述第一复合单板包括第一金属支撑层和第一复合流场层，所述第一复合流场层设于所述第一金属支撑层的一侧且构造有燃料流场，所述第一金属支撑层的另一侧构造有第一冷却液沟槽；第二复合单板，所述第二复合单板包括第二金属支撑层和第二复合流场层，所述第二复合流场层设于所述第二金属支撑层的一侧且构造有氧化剂流场，所述第二金属支撑层的另一侧构造有第二冷却液沟槽；所述第一金属支撑层的所述另一侧与所述第二金属支撑层的所述另一侧相连，所述第一冷却液沟槽和所述第二冷却液沟槽共同构成冷却液流场。2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述第一金属支撑层的所述另一侧与所述第二金属支撑层的所述另一侧通过复合粘结剂相连，所述复合粘结剂的成分和比例与所述第一复合流场层和所述第二复合流场层相同。3.根据权利要求2所述的双极板，其特征在于，所述第一金属支撑层的所述另一侧设有第一密封沟槽，所述第二金属支撑层的所述另一侧设有与所述第一密封沟槽位置对应的第二密封沟槽，所述复合粘结剂设于所述第一密封沟槽和所述第二密封沟槽内。4.根据权利要求3所述的双极板，其特征在于，所述第一金属支撑层构造有第一燃料进口、第一氧化剂进口、第一冷却液进口、第一燃料出口、第一氧化剂出口和第一冷却液出口；所述第二金属支撑层构造有第二燃料进口、第二氧化剂进口、第二冷却液进口、第二燃料出口、第二氧化剂出口和第二冷却液出口；所述第一燃料进口和第二燃料进口共同构成与所述燃料流场连通的燃料进口，所述第一氧化剂进口和第二氧化剂进口共同构成与所述氧化剂流场连通的氧化剂进口，所述第一冷却液进口和所述第二冷却液进口共同构成与所述冷却液流场连通的冷却液进口，所述第一燃料出口和第二燃料出口共同构成与所述燃料流场连通的燃料出口，所述第一氧化剂出口和第二氧化剂出口共同构成与所述氧化剂流场连通的氧化剂出口，所述第一冷却液出口和所述第二冷却液出口共同构成与所述冷却液流场连通的冷却液出口。5.根据权利要求4所述的双极板，其特征在于，所述第一密封沟槽邻近所述第一金属支撑层的边缘设置且围绕所述第一冷却液沟槽、所述第一燃料进口、所述第一氧化剂进口、所述第一冷却液进口、所述第一燃料出口、所述第一氧化剂出口和所述第一冷却液出口；所述第二密封沟槽邻近所述第二金属支撑层的边缘设置且围绕所述第二冷却液沟槽、所述第二燃料进口、所述第二氧化剂进口、所述第二冷却液进口、所述第二燃料出口、所述第二氧化剂出口和所述第二冷却液出口。6.根据权利要求3-5中任一项所述的双极板，其特征在于，所述第一密封沟槽的深度为0.3mm～0.6mm，所述第一密封沟槽的宽度为2.0mm～3.5mm；所述第二密封沟槽的深度为0.3mm～0.6mm，所述第二密封沟槽的宽度为2.0mm～3.5mm。7.根据权利要求1-5中任一项所述的双极板，其特征在于，所述第一冷却液沟槽的深度为0.3mm～0.6mm，所述第一冷却液沟槽在所述第一金属支撑层上的正投影的面积占所述第一金属支撑层的总面积的60％～89％；所述第二冷却液沟槽的深度为0.3mm～0.6mm，所述第二冷却液沟槽在所述第二金属支2CN109860650A权利要求书2/3页撑层上的正投影的面积占所述第二金属支撑层的