一种流道入口封闭式双极板结构的制作方法

本实用新型涉及质子交换膜燃料电池领域，具体涉及一种流道入口封闭式双极板结构。

背景技术：

质子交换膜燃料电池(PEMFC)以其高效率、高比能量、低污染被认为是一种具有潜力的清洁能源。双极板是PEMFC的重要部件，起到机械支撑、分布反应物、收集电流等重要作用，双极板结构设计的好坏直接决定燃料电池性能。根据PEMFC工作原理，氧化剂和还原剂应当在双极板流道内均匀分布，以保证双极板各处电流密度均匀。此外，流道入口处反应物集聚易导致反应物泄漏，影响燃料电池安全性能。

就目前而言，针对上述反应物均匀分布和流道入口反应物泄漏问题，有必要提出进一步解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，为解决现有技术缺陷，有效提高反应物的均匀分布程度，并降低流道入口处反应物泄漏的风险，提供一种流道入口封闭式的双极板结构。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种流道入口封闭式双极板结构，包括氧化剂入口、氧化剂流场、氧化剂流道、还原剂流道、还原剂入口、密封圈、双极板、氧化剂出口、还原剂流场、搭桥式还原剂流道、还原剂出口，氧化剂入口、氧化剂流道、还原剂流道、还原剂入口、氧化剂出口、还原剂流场、搭桥式还原剂流道、还原剂出口均加工于双极板上，密封圈位于双极板和氧化剂流场、还原剂流场之间，用于隔离氧化剂和还原剂，氧化剂流道和还原剂流道分别位于双极板正面和背面，其特征在于：所述的氧化剂流场和还原剂流场位于双极板背面且为封闭结构，所述还原剂流场包含于氧化剂流场中，所述还原剂流道通过搭桥式还原剂流道与还原剂流场相连通。

优选的是，所述的一种流道入口封闭式双极板结构，其特征在于：所述的氧化剂流场和还原剂流场位于双极板背面且为封闭结构，通过焊接工艺与双极板连接为一体。

优选的是，所述的一种流道入口封闭式双极板结构，其特征在于：所述还原剂流场包含于氧化剂流场中，且密封圈将还原剂流场和氧化剂流场隔开。

优选的是，所述的一种流道入口封闭式双极板结构，其特征在于：所述还原剂流道通过搭桥式还原剂流道与还原剂流场相连通，所述氧化剂流道与氧化剂流场连通。

本实用新型的优点在于：

(1)氧化剂流场和还原剂流场的设计可使得反应物均匀流入各流道，保证双极板各处反应的均匀性，进而保证双极板各处电流密度均匀。

(2)搭桥式还原剂流道使反应物流场结构紧凑，减小空间浪费，提高空间利用率。

(3)封闭式流道入口结构可有效降低反应物的泄漏风险，提高燃料电池的安全性能。

附图说明

图1是流道入口封闭式双极板结构的示意图，其特征在于具有封闭结构的氧化剂流场和还原剂流场；

图2是图1中双极板的背面结构示意图；

图3是图1中流道结构横截面示意图；

图4是图1中还原剂入口处截面示意图；

图5是图2氧化剂流场局部放大图；

其中，1-氧化剂入口、2-氧化剂流场、3-氧化剂流道、4-还原剂流道、5-还原剂入口、6-密封圈、7-双极板、8-氧化剂出口、9-还原剂流场、10-搭桥式还原剂流道、11-还原剂出口。

具体实施方式

结合本实用新型实施案例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，一种流道入口封闭式双极板结构，包括氧化剂入口(1)、氧化剂流场(2)、氧化剂流道(3)、还原剂流道(4)、还原剂入口(5)、密封圈(6)、双极板(7)、氧化剂出口(8)、还原剂流场(9)、搭桥式还原剂流道(10)、还原剂出口(11)，氧化剂入口(1)、氧化剂流道(2)、还原剂流道(4)、还原剂入口(1)、氧化剂出口(8)、还原剂流场(9)、搭桥式还原剂流道(10)、还原剂出口(11)均加工于双极板上，密封圈(6)位于双极板(7)和氧化剂流场(2)、还原剂流场(9)之间，用于隔离氧化剂和还原剂，氧化剂流道(3)和还原剂流道(4)分别位于双极板正面和背面，氧化剂流场(2)和还原剂流场(9)位于双极板背面且为封闭结构，还原剂流场(9)包含于氧化剂流场(2)中，还原剂流道(4)通过搭桥式还原剂流道(10)与还原剂流场(9)相连通。

氧化性气体从氧化剂入口(1)进入氧化剂流场(2)，由此均匀流入各氧化剂流道(3)；同时，还原性气体由还原剂入口(6)进入还原剂流场(9)，通过各搭桥式还原剂流道(10)流入各还原剂流道(4)。最终，氧化性气体由氧化剂出口(8)流出，还原性气体由还原剂出口(11)流出。整个过程均匀平稳，氧化剂与还原剂逆向流动，化学反应充分进行。