专利名称：质子交换膜燃料电池镶嵌结构双极板的制作方法
技术领域：
本实用新型属于燃料电池技术领域，特别是质子交换膜燃料电池的双极板结构。
目前现有的质子交换膜燃料电池双极板结构是在一整体金属材料或石墨材料上加工出导流隔液分隔板和气体反应流场板，形成整体结构双极板。金属材料双极板存在氢脆、不耐腐蚀；普通石墨材料双极板存在机械强度差、不能完全有效分隔气体，易形成氧化剂和还原剂串气等问题。
本实用新型的目的在于避免上述结构存在的不足之处而提供一种质子交换膜燃料电池镶嵌结构双极板。
本实用新型的目的可以通过下述方案予以实现将双极板中导流隔液分隔板和气体反应流场板分开加工，用金属材料制作导电不透气液的分隔板，在其上下两面加工出凹槽腔，为保证气密性，防止串气，在双极板内部直接加工出暗道，以便输送反应气体；用石墨材料制作两个气体反应流场板，在流场板一面加工成凹凸沟槽结构，两个气体反应流场板以紧配合的方式分别镶嵌到分隔板的上下凹槽腔中构成镶嵌结构双极板。
由于上述方案采用了镶嵌式结构，可以有效地解决金属不耐腐蚀、氢脆；普通石墨机械强度差，透气等问题，从而延长了电池寿命，提高了电池性能，并且容易制造。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明
图1是镶嵌结构双极板示意图。
图2是镶嵌结构双极板剖视图。
实施例将金属材料分隔板7四角打四个孔，分别作为氢气进口1、氢气出口2、氧气进口3、氧气出口4，在上下两面加工出凹槽腔，凹槽腔侧面打出两孔作为氢气输送暗道5和氧气输送暗道6，将石墨材料加工成凹凸沟槽结构的氢气流场板8和氧气流场板9，分别镶嵌到分隔板7的上下面凹槽腔中构成镶嵌结构双极板。使氢气由氢气进口1进入，经输送暗道5流入氢气流场板8，直到氢气出口2排出；氧气从氧气进口3进入后，经氧气输送暗道6进入氧气流场板9，直到从氧气出口4排出。
与现有整体结构双极板相比，本实用新型镶嵌结构双极板的有益效果如下所示在氢气、氧气压力均为0．25兆帕，电池工作温度为80℃，润湿器温度为95℃条件下，整体结构双极板和镶嵌结构双极板的电性能比较如下所示
由此可见，镶嵌结构双极板性能明显优于上表整体结构双极板性能。
权利要求一种质子交换膜燃料电池镶嵌结构双极板，由分隔板、氢气流场板和氧气流场板组成，其特征是将普通石墨制成带凹凸沟槽的氢气流场板[8]和氧气流场板[9]分别镶嵌到金属材料制成的分隔板[7]上下面凹槽腔中，构成镶嵌结构双极板。
专利摘要本实用新型属于燃料电池技术领域,用于质子交换膜燃料电池。将普通石墨制成的氢气流场板和氧气流场板分别镶嵌到金属材料制成的分隔板上下面凹槽腔中,构成镶嵌结构双极板。其电性能明显优于过去由不锈钢板或普通石墨构成的整体结构双极板,并且容易加工。
文档编号H01M4/94GK2429919SQ00236169
公开日2001年5月9日 申请日期2000年6月5日 优先权日2000年6月5日
发明者郝德利, 薛金生, 韩立明, 任丽彬, 李国厚, 程福龙, 葛桂兰, 金静 申请人:信息产业部电子第十八研究所