专利名称：隧道型燃料电池双极板的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种燃料电池，具体地说是一种燃料电池上使用的双极板。
二背景技术：
燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。这种装置的最大特点是由于反映过程中不涉及到燃烧，因此其能量转换效率不受“卡诺循环”的限制，大部分类型的燃料电池的效率高达50％-60％，通过对余热的二次利用，总效率可高达80％-85％，作为动力源，其实际能源利用效率是普通内燃机的2-3倍。其工作过程中几乎不产生污染，功率范围从几瓦到数兆瓦，应用范围十分广大。
燃料电池的类型有多种，其中质子交换膜燃料电池具有低温操作、快速启动、功率密度高的优点，被公认为最有前途，能替代内燃机、蓄电池成为电动汽车的理想动力源和军用民用的便携电源，市场极为广泛。
质子交换膜燃料电池单体主要包括膜电极和极板。电池单体的中间是膜电极，由质子交换膜和气体扩散层、催化剂组成，膜电极两侧是极板，电化学反应生成的电子通过极板即可引出至外电路。阳极极板的导流孔和导流槽提供氢气燃料，阴极极板则提供空气为氧化剂。在阳极氢气经催化反应产生氢正离子(质子)，质子交换膜帮助氢正离子迁移到阴极。在阴极空气中的氧经催化反应得到电子形成负离子，与迁移过来的氢正离子反应生成水。在整个电化学反应中，极板引出的电流正是燃料电池的发电结果。多个电池单体根据需要串联，组成不同功率的电池组(电堆)。在电池组中，极板串联叠加，其一面作为阳极导流面，另一面可作为相邻单体电池的阴极导流面，这种极板称为双极板。也有一种双极板由两块阴、阳极板粘合而成，中间粘接处制成空气或水的冷却流槽。
燃料电池双极板上设有用于流通反应气体的导流孔、导流槽和密封圈，多块双极板叠加后，相同位置的导流孔就形成一个导流通道，以便反应气体的进出。导流槽则布满极板并紧贴膜电极以向其提供反应气体。问题在于当导流槽与导流孔连接的时候，必须要横穿双极板上的密封圈，在现有的双极板上，两者被加工成直接相交，这样就使得密封圈在该处失去支承，导致失去密封性。现有的解决方法是在导流槽上架桥，即横跨导流槽铺垫一条形平片(如不锈钢片)充当被中断的密封圈支承，这种结构不仅加工复杂，其密封质量存在隐患，而且安装条形平片采用手工完成，不利于大批量生产。
三
发明内容
1、发明目的本实用新型的目的是提供一种密封性能好，并简化了加工工序的隧道型燃料电池双极板。
2、技术方案本实用新型是通过以下技术方案实现上述目的一种隧道型燃料电池双极板，包括上下两片极板本体，在两片极板本体的表面设有导流槽和贯通两片极板本体的导流孔，导流槽与导流孔相通，在导流槽和导流孔的周边设有密封圈，其特征在于极板本体表面上的导流槽在导流孔的附近向内转道越过其表面的密封圈，并在极板本体的另一面与导流孔连通。
工作中，反应气体沿导流槽流动，在接近导流孔附近时随导流槽向内转道，穿至极板本体的反面，在反面越过密封圈，之后再与导流孔相通，采用这种隧道型结构，去除了以条形平片做为密封圈跨越导流槽的辅助零件，从而保证了密封圈支承的完整性和燃料电池的密封质量。
为了便于密封圈定位及固定，还可以在极板本体的表面上设置凹槽，密封圈置于凹槽内。
导流槽在导流孔的附近向内转道后可以形成一一对应的通道，也可以汇合成一个通道。采用一一对应的多条通道，在满足反应气体流通的情况下提高了极板的结构强度；而采用一条通道则使加工更方便。此外，导流槽的截面形状可以是方形或半圆形，而通道的截面形状可以是方形或圆形。
3、有益效果本实用新型与现有技术相比具有以下优点(1)改变了原有双极板上导流槽直接与密封圈相交，必须采用条形平片做为密封圈跨越导流槽的辅助支承，去除了该条形平片的零件成本；(2)导流槽通过转向从极板本体的背面横穿密封圈，使本体上密封圈的支承部位连续不中断，克服了原有的金属平片与密封圈支承搭接处可能存在的密封隐患，极大的提高了密封性能；(3)传统工序中手工安装金属平片，存在产品合格率低的问题，采用本实用新型后则省去了这道加工工序，不仅有利于大批量生产，而且提高了产品的合格率。
四
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的俯视图。
五具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型所述的一种隧道型燃料电池双极板，包括上下两片极板本体1，在两片极板本体1的表面设有导流槽2和贯通两片极板本体的导流孔3，导流槽2与导流孔3相通用于流通反应气体，在导流槽2和导流孔3的周边设有密封圈4，密封圈4置于在本体1表面上的凹槽5内，极板本体1表面上的导流槽2在导流孔3的附近向内转道越过其表面的密封圈4，并在本体1的另一面与导流孔3连通。本例中为了提高极板的结构强度，导流槽2在导流孔3的附近向内转道后形成一一对应的多条通道与其连通，当然也可以只采用一条通道，其加工起来更方便；通道的截面形状可以是方形或圆形；导流槽2的截面形状可以是方形或半圆形。
权利要求1.一种隧道型燃料电池双极板，包括上下两片极板本体(1)，在两片极板本体(1)的表面设有导流槽(2)和贯通两片极板本体的导流孔(3)，导流槽(2)与导流孔(3)相通，在导流槽(2)和导流孔(3)的周边设有密封圈(4)，其特征在于极板本体(1)表面上的导流槽(2)在导流孔(3)的附近向内转道越过其表面的密封圈(4)，并在极板本体(1)的另一面与导流孔(3)连通。
2.根据权利要求1所述的隧道型燃料电池双极板，其特征在于密封圈(4)置于在极板本体(1)表面上的凹槽(5)内。
3.根据权利要求1所述的隧道型燃料电池双极板，其特征在于导流槽(2)在导流孔(3)的附近向内转道后形成一一对应的通道或汇合成一个通道。
专利摘要本实用新型公开了一种隧道型燃料电池双极板，包括上下两片极板本体，在两片极板本体的表面设有导流槽和贯通两片极板本体的导流孔，导流槽与导流孔相通，在导流槽和导流孔的周边设有密封圈，极板本体表面上的导流槽在导流孔的附近向内转道越过其表面的密封圈，并在极板本体的另一面与导流孔连通。本实用新型去除了原有以条形平片做为密封圈跨越导流槽的辅助支承零件，提高了密封性能，简化了工序，有利于大批量生产。
文档编号H01M8/02GK2879433SQ200620069308
公开日2007年3月14日 申请日期2006年2月15日 优先权日2006年2月15日
发明者钱建东, 沈建跃, 曲平, 康新 申请人:南京博能燃料电池有限责任公司