[发明专利]一种燃料电池及其金属极板、双极板

说明书

本发明提供了一种燃料电池及其金属极板、双极板，涉及燃料电池技术领域。包括：第一通道，所述极板设置有第一进口及第一出口，所述第一进口通过所述第一通道与所述第一出口连通；所述极板的型心处设置有冷却水入口，所述极板的边缘设置有冷却水出口，所述冷却水入口与所述冷却水出口通过冷却水通道连通。将两块所述极板焊接在一起，一个通入氢气，一个通入氧气，两个所述极板之间形成的冷却水通道走冷却水。将冷却水的入口设置在所述极板的型心处，也即极板的中间位置，由反应热量最大的区域开始通入低温冷却水，对中间区域直接有效散热，并由所述冷却水出口排出。不需要设置水泵等动力结构进行加大冷却水流量，既节约水资源又节约电力。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体而言，涉及一种燃料电池及其金属极板、双极板。

背景技术

氢能作为21世纪清洁能源已经得到了重大发展，其中氢燃料电池作为氢能利用的典型示范已经开始得到国家政策的大力支持。例如燃料电池新能源汽车的发展，燃料电池汽车不同于一般的内燃机和锂电池汽车，它类似于内燃机和锂电池的结合体，动力部分采用燃料电池，通过加入氢气发生电化学反应，生成电流。燃料电池本身不用充电，只需要充氢气和空气发生电化学反应，氢气充灌只需要5分钟，续航里程可以达到5百多公里，远超过锂电池的续航里程。

燃料电池电堆(以下简称电堆)主要构成部件为：端板、双极板(又称隔板)、膜电极(包含碳纸扩散层、电解质膜、催化层)。双极板包括石墨双极板、金属双极板，石墨双极板易碎、体积大。金属双极板则为两个金属极板构成，极板表面设置有用于催化氢气质子的质子交换膜，由于两个极板之间反应会产生反应热，因此在金属极板的使用过程中需要有效散热，需在两个极板之间通冷却水。现有的金属极板的冷却水流路设置不能有效散热，需要利用水泵加大冷却水流量才可以有效散热，造成能源浪费。

发明内容

为解决现有技术中金属极板不能有效散热、能源浪费的技术问题，本发明的主要目的在于，提供一种有效散热、节约能源的燃料电池及其金属极板、双极板。

第一方面，本发明实施例提供了一种金属极板，包括：第一通道，所述极板设置有第一进口及第一出口，所述第一进口通过所述第一通道与所述第一出口连通；

所述极板的型心处设置有冷却水入口，所述极板的边缘设置有冷却水出口，所述冷却水入口与所述冷却水出口通过冷却水通道连通。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述第一通道为圆弧形；所述第一通道设置为若干个，若干所述第一通道均位于以所述型心为圆心的同心圆上。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，连接所述第一进口、所述第一出口及所述型心形成一直线，若干所述第一通道在所述直线的两侧对称设置，且每一侧的所述第一通道均位于以所述型心为圆心的扇形区域内。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，位于所述直线同一侧的每两个相邻的所述第一通道之间的距离相等。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，还包括：第二通道，所述极板设置有第二进口及第二出口，所述第二进口通过所述第二通道与所述第二出口连通。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述第二通道为圆弧形，所述第二通道设置于每两个相邻的所述第一通道之间；

若干所述第二通道在所述直线的两侧对称设置，且每一侧的所述第二通道均位于以所述型心为圆心的扇形区域内。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述第二进口及所述第二出口所在直线与所述第一进口及所述第一出口所在直线相互垂直，垂足为所述型心。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，还包括：扩散区，所述第一进口位于所述扩散区内，所述第一通道的进口与所述扩散区连通。