[发明专利]一种燃料电池用散热双极板

说明书

本发明提供了一种燃料电池用散热双极板，属于热控领域。所述散热双极板包括氧板和氢板，所述氧板和氢板扣合形成中空结构，用于储存相变介质以通过相变散热，所述氧板和氢板均包括工作部和冷却部，所述氧板的工作部的外表面设有氧气分布流道，所述氢板的工作部外表面设有氢气分布流道，所述冷却部外表面设有绝缘涂层，可用于向外界散热，所述中空结构中设有相变介质流道。本发明通过相变介质自循环冷却，避免了循环水冷却造成的结构复杂、可靠性低等问题，提高了系统的可靠性。

技术领域

本发明属于热控领域，具体用途涉及一种燃料电池用散热双极板。

背景技术

双极板是燃料电池电堆的重要组成部分，其主要作用是为燃料及氧化剂提供气体分配槽道、隔绝氧化剂及燃料、传递电化学反应过程中的热量，其中常规的双极板通常包括氧板、氢板和冷却水散热系统，所述氧板的外表面设有氧气分布流道，所述氢板的外表面设有氢气分布流道，所述冷却水散热系统包括设置在所述氧板和氢板之间的冷却水通道，通过冷却水循环将热量带走。

冷却水散热系统还需要设置进、出水口还要有驱动冷却水循环的泵，结构复杂，且散热系统中任意部件出现故障时，均会导致循环失效，可靠性低，无法满足空间用燃料电池对轻量化、安全可靠的要求。

发明内容

本发明技术要解决的问题是：克服现有技术不足，提供一种燃料电池用散热双极板，通过自循环冷却，避免了循环水冷却造成的结构复杂、可靠性低等问题，提高了系统的可靠性。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种燃料电池用散热双极板，包括氧板和氢板，所述氧板和氢板扣合形成中空结构，用于储存相变介质以通过相变散热，所述氧板和氢板均包括工作部和冷却部，所述氧板的工作部的外表面设有氧气分布流道，所述氢板的工作部外表面设有氢气分布流道，所述冷却部外表面设有绝缘涂层，用于向外界散热，所述中空结构中设有相变介质流道。

在一可选实施例中，所述氧板或氢板的内表面设有多条筋条，所述筋条的高度低于所述中空结构的厚度，以形成所述相变介质流道。

在一可选实施例中，所述筋条贯穿所述工作部和所述冷却部。

在一可选实施例中，所述筋条的表面设有多条沿所述筋条长度方向延伸的微细槽道，所述微细槽道宽度为所述筋条宽度的1/50-1/10，深度为所述筋条深度1/50-1/20。

在一可选实施例中，所述氧板或氢板的内表面设有多孔材料板，所述多孔材料板的厚度低于所述中空结构的厚度，以形成所述相变介质流道。

在一可选实施例中，所述多孔材料板孔隙率为15％～85％。

在一可选实施例中，所述多孔材料板上设有多条槽道，所述槽道贯穿所述工作部和所述冷却部。

在一可选实施例中，所述相变介质为水、丙酮或乙醇。

在一可选实施例中，所述氧板的冷却部和氢板的冷却部通过夹紧部件固定，所述夹紧部件包括两个弯曲梁及两个固定件，所述弯曲梁包括交替设置的横量和V型梁，两个所述弯曲梁分别用于压紧所述氧板的冷却部和所述氢板的冷却部，两个所述固定件从两端固定压紧所述两个弯曲梁。

在一可选实施例中，所述氧气分布流道的进、出口和氢气分布流道的进、出口均位于所述工作部与冷却部的非接触面上。

本发明与现有技术相比有益效果为：