一种热导均匀的质子交换膜燃料电池双极板.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CN109768285A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201811549869.6(22)申请日2018.12.18(71)申请人北京化工大学地址100029北京市昌平区北三环东路15号北京化工大学(72)发明人刘勇胡恒伟(51)Int.Cl.H01M4/86(2006.01)H01M8/0258(2016.01)H01M8/0267(2016.01)H01M8/0273(2016.01)权利要求书1页说明书7页附图5页(54)发明名称一种热导均匀的质子交换膜燃料电池双极板(57)摘要本发明属于燃料电池技术领域，尤其是一种热导均匀的质子交换膜燃料电池双极板，包括扩散层和催化层，扩散层和催化层相对的表面通过相变导热绝缘管固定连通，多个相变导热绝缘管以矩形阵列的方式分布在扩散层和催化层之间，相变导热绝缘管的中部外表面固定套接有质子交换膜，质子交换膜位于扩散层和催化层的之间，扩散层和催化层相背的表面均固定安装有定位框。该热导均匀的质子交换膜燃料电池双极板，通过设置扩散层和催化层相对的表面通过相变导热绝缘管固定连通，达到了将扩散层和催化层内部的热量进行导向传导的效果，防止扩散层和催化层内的热量积留对电池造成负面影响，从而解决了现有的燃料电池导热率低的技术问题。CN109768285ACN109768285A权利要求书1/1页1.一种热导均匀的质子交换膜燃料电池双极板，包括扩散层（1）和催化层（2），两个所述催化层（2）相对的表面均固定连接有质子交换膜（4），两个所述催化层（2）相背的表面分别与两个扩散层（1）相对的表面固定连接，其特征在于：所述催化层（2）相对的表面均固定连接有相变导热绝缘管（3），所述相变导热绝缘管（3）的表面贯穿质子交换膜（4），多个所述相变导热绝缘管（3）以矩形阵列的方式分布在催化层（2）的表面；所述扩散层（1）和催化层（2）相背的表面均固定安装有定位框（5），所述定位框（5）的内壁与两个催化层（2）相背的表面分别固定连接有阴极板（6）和阳极板（7），多个所述阴极板（6）和阳极板（7）分别矩形阵列分布在催化层（2）相背的表面；所述扩散层（1）的内部分别固定安装有导流管（8）和流体管，所述导流管（8）的顶端与相变导热绝缘管（3）的内底壁固定连通，所述流体管的顶部与导流管（8）的内壁固定连通。2.根据权利要求1所述的一种热导均匀的质子交换膜燃料电池双极板，其特征在于：所述相变导热绝缘管（3）的内壁通过热传导胶层（11）固定粘接有防水薄膜（10），所述热传导胶层（11）的内部设置有热传导胶，所述导流管（8）贯穿至防水薄膜（10）的内侧表面。3.根据权利要求1所述的一种热导均匀的质子交换膜燃料电池双极板，其特征在于：所述扩散层（1）的表面开设有出水槽（12），所述出水槽（12）的内壁分别与导流管（8）的底端和流体管的底端连通，所述流体管分为流体管一（9）、流体管二（91）、流体管三（92）和流体管N（93），所述流体管一（9）、流体管二（91）、流体管三（92）和流体管N（93）的表面呈圆弧形状。4.根据权利要求3所述的一种热导均匀的质子交换膜燃料电池双极板，其特征在于：所述流体管一（9）、流体管二（91）、流体管三（92）和流体管N（93）与导流管（8）连接处呈螺旋分布。5.根据权利要求1所述的一种热导均匀的质子交换膜燃料电池双极板，其特征在于：所述阴极板（6）和阳极板（7）的制作方法均包括步骤S1、取65%天然橡胶制成板状；S2、将板状的天然橡胶中部挖成中空，填入20%导电颗粒；S3、在板状的天然橡胶两侧表面开设圆形通孔，通孔内壁固定插接导电石墨棒，所述导电石墨棒表面与到导电颗粒接触。6.根据权利要求5所述的阴极板和阳极板制作方法，其特征在于：将步骤S2中中空状的天然橡胶内壁涂接一层炭黑，且炭黑的厚度为1mm-3mm。7.根据权利要求5所述的阴极板和阳极板制作方法，其特征在于：所述步骤S3中导电石墨棒表面与通孔内壁插接位置填充热传导胶。8.根据权利要求5所述的阴极板和阳极板制作方法，其特征在于：在步骤S2中导电颗粒内加入10%-15%导电胶，搅拌均匀，灌入天然橡胶中空位置内，并用与中空长度和宽度相适配的压条压制，使得导电颗粒与导电石墨棒表面粘接为一体。9.根据权利要求8所述的阴极板和阳极板制作方法，其特征在于：在导电胶内分别加入3%-5%防老剂、1%-2%二甲基硅油和3%白炭黑。2CN109768285A说明书1/7页一种热导均匀的质子交换膜燃料电池双极板技术领域[0001]本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种热导均匀的质子交换膜燃料电池双极板。背景技术[0002]燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学