[发明专利]一种双极板及燃料电池

说明书

本申请涉及燃料电池技术领域，公开了一种双极板及燃料电池，双极板包括：双极板本体，双极板本体的一侧设有沿第一方向排列的多个流道，每相邻两个流道之间具有凸起部以形成脊部，其中，脊部的延伸方向与第一方向垂直；至少一部分脊部背离流道底部的一侧表面设置有第一凹槽，第一凹槽的至少一端与脊部相邻设置的流道连通，且第一凹槽的延伸方向与第一方向之间不垂直；设置有第一凹槽的多个脊部中的至少一部分脊部背离流道底部的一侧表面设有第二凹槽，第二凹槽的延伸方向与脊部的延伸方向一致，且第二凹槽与至少一个第一凹槽连通。本申请公开的双极板能够用于解决气体扩散层脊下积水问题，从而达到改善气体扩散层脊下水传输过程的效果。

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种双极板及燃料电池。

背景技术

燃料电池的结构组成一般包括置于最内层的催化剂涂层膜，以及依次位于其两侧的阴阳极气体扩散层、双极板等。其中，气体扩散层和双极板均具有分配、传输气体和水管理的作用，即在电池运行过程中调节水气两相传输过程。

一般地，双极板由相间设置的流道和脊部构成，当电池组装时，为了降低接触电阻，气体扩散层与脊部之间需要紧密接触，因此，与流道上方的气体扩散层相比，脊部上方的气体扩散层压缩形变更大，从而会引起孔隙率降低、孔径变小，导致排水和传输能力下降，并且双极板的脊部一般设计为实心结构，对水滴有较大的粘附力，容易产生气体扩散层脊下积水问题，引起局部水淹现象。

发明内容

本发明提供了一种双极板，能够用于解决气体扩散层脊下积水问题，从而达到改善气体扩散层脊下水传输过程的效果。

为了达到上述目的，本发明提供一种双极板，包括：

双极板本体，所述双极板本体的一侧设有沿第一方向排列的多个流道，每相邻两个所述流道之间具有凸起部以形成脊部，其中，所述脊部的延伸方向与所述第一方向垂直；

至少一部分所述脊部背离所述流道底部的一侧表面设置有第一凹槽，每一对所述脊部与所述第一凹槽中，所述第一凹槽的至少一端与所述脊部相邻设置的所述流道连通，且所述第一凹槽的延伸方向与所述第一方向之间不垂直；

设置有所述第一凹槽的多个所述脊部中的至少一部分所述脊部背离所述流道底部的一侧表面设有第二凹槽，所述第二凹槽的延伸方向与所述脊部的延伸方向一致，且所述第二凹槽与至少一个所述第一凹槽连通。

上述双极板，通过在至少一部分脊部背离流道底部的一侧表面设置第一凹槽，第一凹槽与流道连通，当燃料电池内部的水由催化层传输至气体扩散层、然后通过流道内的气体对气体扩散层吹扫将水排出电池外部时，由于第一凹槽与流道连通，脊部与气体扩散层接触的表面的水可通过第一凹槽导入流道中，然后水随气流排出。同时通过设置第二凹槽，第二凹槽的延伸方向与脊部的延伸方向一致，即延伸方向与流道内气体的吹扫方向一致，第二凹槽与第一凹槽连通，不仅可使得脊部表面的水导入第二凹槽内，还可通过第二凹槽倒入第一凹槽进而倒入流道内，通过设计连续的排水通道，更利于气体扩散层脊下积水的排出。

因此，本发明提供的双极板，通过在双极板的脊部表面设计第一凹槽以及第二凹槽，利用连续的排水通道解决了气体扩散层脊下积水的问题，并且凹槽结构简单，易于加工成型。

优选地，每一个所述脊部背离所述流道底部的一侧表面均设有多个沿所述脊部的延伸方向排列的所述第一凹槽。

优选地，所述第一凹槽的两端分别与位于所述脊部两侧的所述流道连通。

优选地，每一个所述脊部背离所述流道底部的一侧表面均设有所述第二凹槽。

优选地，所述第二凹槽的两端分别与所述脊部沿其延伸方向的两个侧边连通。

优选地，所述第二凹槽的结构为直线形或蛇形。