一種增強燃料電池電堆散熱的雙極板制造技術

本實用新型專利技術公開一種增強燃料電池電堆散熱的雙極板，屬于燃料電池技術領域。所述雙極板內有通孔，且通孔與雙極板兩側的流道不連通。工作時，冷風從該通孔流過，帶走熱量，起到為電堆降溫的作用。該雙極板的使用可以增強燃料電池電堆的散熱效果，提高電堆性能，顯著減少風扇的能耗。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開一種增強燃料電池電堆散熱的雙極板，屬于燃料電池
。所述雙極板內有通孔，且通孔與雙極板兩側的流道不連通。工作時，冷風從該通孔流過，帶走熱量，起到為電堆降溫的作用。該雙極板的使用可以增強燃料電池電堆的散熱效果，提高電堆性能，顯著減少風扇的能耗?！緦＠f明】一種增強燃料電池電堆散熱的雙極板
本技術涉及燃料電池
，尤其涉及一種增強燃料電池電堆散熱的雙極板。
技術介紹
質子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種直接把氫氣和氧化劑的化學能轉化為電能的發電裝置，由于不受卡諾循環限制，其能量轉化效率高；同時水是唯一產物，對環境友好。因此，燃料電池技術被認為是21世紀首選的潔凈、高效的發電技術。 燃料電池電堆如圖1所示，主要由膜電極組件(MEA)，雙極板和其他輔助部件組成。為了提高燃料電池的輸出功率，通常將若干個單體電池通過直疊或者平鋪的方式堆疊在一起，再加上集流板、絕緣板、端板等附件，組成燃料電池電堆。 質子交換膜燃料電池內發生的反應為: 十一O? ~?H^O +熱骨 ?Iλ條 Λκ 燃料電池電堆正常工作溫度在30°(T70°C。若溫度太低，反應生成的水會凝結，堵塞氣體通道，電堆的性能就變差；若溫度太高，膜電極缺水，質子交換膜將無法正常工作甚至損壞。一般在工作時，需要對電堆進行降溫，根據降溫方式的不同，電堆分為水冷型電堆和空冷型電堆。水冷型電堆是指將循環的水通過電堆內部來起到降溫的作用；空冷型電堆則是使流動的空氣通過設有空氣流道的雙極板，通過調節風扇的轉速來控制電堆的溫度?？绽湫碗姸呀Y構簡單、易制作、易維修，然而受風扇散熱功率與電堆自身需要一定水分才能工作的限制，空冷型電堆的功率一般不能做到很大，且電堆性能也不如水冷電堆。
技術實現思路
為了克服現有空冷型電堆存在的不足，本技術提供一種增強燃料電池電堆散熱的雙極板，該極板能增強空冷型燃料電池電堆的散熱效果，提高電堆性能，顯著減少風扇的能耗。 本技術的技術方案是:增強燃料電池電堆散熱的雙極板，雙極板的兩側分別有流道，其改進之處是雙極板內設有與所述流道相隔離的通孔。 所述通孔與流道相平行；所述通孔的橫截面為圓、橢圓、多邊形或其它不規則形狀；單個雙極板的通孔數為I個或多個；單個通孔的橫截面面積為0.005mm2?50mm2。 本技術提供的雙極板用于組裝空冷型燃料電池電堆，由于通孔的設置，風機轉動時一部分冷風通過通孔對電堆起到降溫作用，能顯著增強電堆的散熱效果，提高電堆性能，減小風機能耗，同時也減小了雙極板的重量，進而降低電堆重量。通孔與流道不連通，避免干擾，不會影響電堆的正常反應。通孔與流道平行，能增強通風散熱效果，也可根據結構需要，通孔與流道不平行。通孔的其它相關參數根據電堆散熱需要確定。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本技術的雙極板組裝的燃料電池電堆結構示意圖。 【具體實施方式】 參見圖1,空冷型電堆由雙極板40、碳紙50a與50b、質子交換膜60交替堆疊而成。一般碳紙50a、50b與質子交換膜60模壓在一起，稱為MEA膜電極。雙極板40兩側分別設有氫氣和空氣流道，氫氣通過入口進入雙極板的氫氣流道(圖中未畫出)，在碳紙50a與質子交換膜60中的催化劑上發生反應，生成氫離子與電子，氫離子透過60，與碳紙50b附近空氣中的氧氣發生反應生成水。槽30為空氣流道，通過外置風機為反應提供氧氣，凸起的脊20與碳紙50b緊密接觸，傳導反應中產生的電子。通孔10位于雙極板40內部，與氫氣流道和空氣流道不連通，相互獨立通氣。風機轉動時一部分冷風通過通孔10對電堆起到降溫作用。通孔10的大小和數量可根據實際散熱需要確定，需要散熱量大，可增大通孔10的橫截面積或者增加通孔10的數量；若需要散熱量小，可相應減小通孔10的橫截面積或者減少通孔10的數量。通孔10的位置也可以隨意變換，只要不與氫氣和空氣流道連通即可。實施例1、2、3的通孔橫截面積分別為0.2mm2、3.14mm2和28.3mm2。 需要指出的是，該實施例中通孔與空氣流道相平行，通孔的橫截面為圓形，本技術并不限于此。【權利要求】1.一種增強燃料電池電堆散熱的雙極板，雙極板的兩側分別有流道，其特征是雙極板內設有與所述流道相隔離的通孔。2.按權利要求1所述增強燃料電池電堆散熱的雙極板，其特征是所述通孔與流道相平行。3.按權利要求1所述增強燃料電池電堆散熱的雙極板，其特征是所述通孔的橫截面為圓、橢圓、多邊形。4.按權利要求1所述增強燃料電池電堆散熱的雙極板，其特征是單個雙極板的通孔數為I個或多個。5.按權利要求1所述增強燃料電池電堆散熱的雙極板，其特征是單個通孔的橫截面面積為 0.005mm2 ?50mm2?！疚臋n編號】H01M8/02GK203932210SQ201420213337【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日 【專利技術者】仙存妮, 王利生, 佘沛亮 申請人:南京雙登科技發展研究院有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種增強燃料電池電堆散熱的雙極板，雙極板的兩側分別有流道，其特征是雙極板內設有與所述流道相隔離的通孔。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：仙存妮，王利生，佘沛亮，
申請(專利權)人：南京雙登科技發展研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32