[发明专利]用于燃料电池的双极板、燃料电池模块和燃料电池堆

说明书

本申请提供了一种用于燃料电池的双极板，包括：第一极板；和第二极板，其与所述第一极板固定；其中，在所述双极板的两端处，所述第一极板和所述第二极板各自设有第一集流端口，所述第一极板的任一端的第一集流端口与所述第二极板的对应端的第一集流端口形成第一对集流端口，其中，在所述双极板的一端处的所述第一对集流端口不连通，而在所述双极板的另一端处的所述第一对集流端口连通。本申请还提供了一种包括上述双极板的燃料电池模块以及包括该燃料电池模块的燃料电池堆。本申请可提高燃料电池堆的内部加湿效果并优化燃料电池堆的局部电流和温度分布。

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，尤其涉及用于燃料电池的双极板、包括该双极板的燃料电池模块以及包括该燃料电池模块的燃料电池堆。

背景技术

燃料电池堆通常包括多个燃料电池单元，每个燃料电池单元包括一对极板(即，阳极极板和阴极极板)和被夹在极板之间的膜电极组件(MEA)，其中相邻的燃料电池单元的极板可以做成一体而被称为双极板(BPP)。双极板一般为两侧带有沟槽且中间带有通道的金属板或复合材料板，其中与膜电极组件连通的沟槽形成反应气体(例如，空气和氢气)流道，而中间的通道形成冷却剂流道，以用于在燃料电池工作过程中提供反应气体和去除产生的热量。

在燃料电池的工作过程中，膜电极组件需要保持一定的湿度才能保证电化学反应的顺利进行，否则，燃料电池的电流和温度可能发生急剧变化，而导致电池性能下降或损坏。如图1所示，现有的燃料电池的双极板两端一般分别设有第一集流端口11(例如，燃料气体集流端口)、第二集流端口12(例如，氧化气体集流端口)和第三集流端口13(例如，冷却剂集流端口)，且在双极板内设有第一流道14、第二流道15和第三流道16。更具体地，双极板包括第一极板和第二极板(未示出)，且第一集流端口11、第二集流端口12和第三集流端口13在双极板的两端对应地贯穿第一极板和第二极板。这样，在现有的燃料电池堆中，来自集流管路中的燃料气体、氧化气体和冷却剂穿过各个双极板，并行地进入各个燃料电池单元。因此，受燃料气体、氧化气体和冷却剂穿过各燃料电池单元的流路的限制，难以在整个燃料电池堆内提供有效的内部加湿，也难以优化燃料电池堆内的局部电流和温度分布。

因此，需要对现有的燃料电池的双极板进行改进，以提高燃料电池堆的内部加湿效果和优化燃料电池堆内的局部电流和温度分布。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于燃料电池的双极板、包括该双极板的燃料电池模块以及包括该燃料电池模块的燃料电池堆，其能够提高燃料电池堆的内部加湿效果和优化燃料电池堆内的局部电流和温度分布。

为此，根据本申请的一方面，提供了一种用于燃料电池的双极板，包括：第一极板；和第二极板，其与所述第一极板固定；其中，在所述双极板的两端处，所述第一极板和所述第二极板各自设有第一集流端口，所述第一极板的任一端的第一集流端口与所述第二极板的对应端的第一集流端口形成第一对集流端口，其中，在所述双极板的一端处的所述第一对集流端口不连通，而在所述双极板的另一端处的所述第一对集流端口连通。

根据本申请的另一方面，提供了一种燃料电池模块，包括：第一双极板，所述第一双极板被配置成根据上述的双极板；第二双极板，所述第二双极板包括第一极板和第二极板，其中在所述第二双极板的两端处，所述第二双极板包括各自连通的第一对集流端口、第二对集流端口和第三对集流端口；和第三双极板，所述第三双极板被配置成具有与所述第一双极板相同的结构，但被布置成与所述第一双极板水平翻转，其中，所述第一双极板和所述第三双极板被布置在所述燃料电池模块的外侧。

根据本申请的又一方面，提供了一种燃料电池堆，包括：多个燃料电池模块，所述多个燃料电池模块中的每一个被配置成根据上述所述的燃料电池模块。

根据本申请，通过使双极板的一端的集流端口不连通，可以在燃料电池堆内设置用于加湿的燃料电池模块，提高内部加湿效果，并改变燃料电池堆的局部电流和温度分布。

附图说明