燃料電池反應(yīng)堆中雙極板氣體流道的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃料電池反應(yīng)堆中雙極板氣體流道的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料電池反應(yīng)堆中雙極板是將質(zhì)子交換膜燃料電池串聯(lián)起來組裝成一個整體電池堆的關(guān)鍵部件，其一側(cè)與一個單電池的陽極側(cè)接觸、另一側(cè)與毗鄰的單電池的陰極側(cè)接觸。雙極板作為燃料電池的關(guān)鍵組件之一，其質(zhì)量占到整個燃料電池的60%?80%，而其成本則占到總成本的40%?60%。雙極板既要承擔各個單電池間的導(dǎo)通作用,還要將氧化劑和還原劑分隔，同時雙極板面上還需合適的流道場以均勻分散反應(yīng)氣體并且進行氣體密封，雙極板的流道場提供氣體通道，需具有合適的流道場結(jié)構(gòu)，能使反應(yīng)氣體在氣室內(nèi)均勻分布和流動，并帶出電池中生成的水氣，因此雙極板的流道場是燃料電池反應(yīng)堆的關(guān)鍵。
[0003]如圖1所示，目前大多燃料電池反應(yīng)堆中碳板雙極板流道場采用在碳板I側(cè)面進行雙面雕刻，形成極復(fù)雜的流道場11以供不同的氣體流動，碳板I的雕刻面設(shè)置經(jīng)疏水處理的碳紙2作為擴散層使用，質(zhì)子交換膜3位于兩個擴散層之間。該方式加工的雙極板流道場工藝相當復(fù)雜，加工成本昂貴，幾乎達到燃料電池總價的50%左右，并且加工效率和成品率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種燃料電池反應(yīng)堆中雙極板氣體流道的加工方法，本加工方法克服了傳統(tǒng)雙極板流道場制作的缺陷，其加工制作方便，有效降低加工成本，提高了加工效率及成品率，保證了雙極板質(zhì)量。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明燃料電池反應(yīng)堆中雙極板氣體流道的加工方法，在鈦板或柔性石墨板的雙極板基板相鄰側(cè)面敷設(shè)碳布，碳布的相鄰側(cè)面涂覆碳粉構(gòu)成擴散層，擴散層與雙極板基板之間的碳布構(gòu)成雙極板氣體流道場，質(zhì)子交換膜設(shè)于相鄰的擴散層之間。
[0006]進一步,所述碳布的厚度為I?2mm。
[0007]進一步,所述擴散層厚度為0.1?0.2mm。
[0008]進一步，所述碳粉中添加lwt%的NAF1N樹脂并且充分混合。
由于本發(fā)明燃料電池反應(yīng)堆中雙極板氣體流道的加工方法采用了上述技術(shù)方案，即本方法在鈦板或柔性石墨板的雙極板基板相鄰側(cè)面敷設(shè)碳布，碳布的相鄰側(cè)面涂覆碳粉構(gòu)成擴散層，擴散層與雙極板基板之間的碳布構(gòu)成雙極板氣體流道場，質(zhì)子交換膜設(shè)于相鄰的擴散層之間。本加工方法克服了傳統(tǒng)雙極板流道場制作的缺陷，其加工制作方便，有效降低加工成本，提高了加工效率及成品率，保證了雙極板質(zhì)量。
【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明: 圖1為傳統(tǒng)燃料電池反應(yīng)堆中碳板雙極板流道場結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為采用本加工方法得到的雙極板氣體流道場結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖2所示，本發(fā)明燃料電池反應(yīng)堆中雙極板氣體流道的加工方法，在鈦板或柔性石墨板的雙極板基板4相鄰側(cè)面敷設(shè)碳布5，碳布5的相鄰側(cè)面涂覆碳粉構(gòu)成擴散層6，擴散層6與雙極板基板4之間的碳布構(gòu)成雙極板氣體流道場51,質(zhì)子交換膜3設(shè)于相鄰的擴散層6之間。
[0011]進一步,所述碳布5的厚度為I?2mm。
[0012]進一步，所述擴散層6厚度為0.1?0.2mm。
[0013]進一步，所述碳粉中添加lwt%的NAF1N樹脂并且充分混合。
[0014]本加工方法改變傳統(tǒng)碳板雙極板中氣體流道場的加工工藝，采用鈦板或柔性石墨板作為雙極板基板，在基板的相鄰側(cè)面敷設(shè)碳布，碳布的外側(cè)面涂覆碳粉構(gòu)成擴散層，除擴散層外的碳布構(gòu)成雙極板中的氣體流道場，該氣體流道場同樣達到輸送氣體、電子及熱量的作用。本加工方法簡單、便于實施、成品率高，且成本僅占傳統(tǒng)工藝的1%，極大降低了燃料電池反應(yīng)堆的制作成本。
【主權(quán)項】
1.一種燃料電池反應(yīng)堆中雙極板氣體流道的加工方法，其特征在于:在鈦板或柔性石墨板的雙極板基板相鄰側(cè)面敷設(shè)碳布，碳布的相鄰側(cè)面涂覆碳粉構(gòu)成擴散層，擴散層與雙極板基板之間的碳布構(gòu)成雙極板氣體流道場，質(zhì)子交換膜設(shè)于相鄰的擴散層之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池反應(yīng)堆中雙極板氣體流道的加工方法，其特征在于:所述碳布的厚度為I?2mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池反應(yīng)堆中雙極板氣體流道的加工方法，其特征在于:所述擴散層厚度為0.1?0.2mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池反應(yīng)堆中雙極板氣體流道的加工方法，其特征在于:所述碳粉中添加lwt%的NAF1N樹脂并且充分混合。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種燃料電池反應(yīng)堆中雙極板氣體流道的加工方法，即本方法在鈦板或柔性石墨板的雙極板基板相鄰側(cè)面敷設(shè)碳布，碳布的相鄰側(cè)面涂覆碳粉構(gòu)成擴散層，擴散層與雙極板基板之間的碳布構(gòu)成雙極板氣體流道場，質(zhì)子交換膜設(shè)于相鄰的擴散層之間。本加工方法克服了傳統(tǒng)雙極板流道場制作的缺陷，其加工制作方便，有效降低加工成本，提高了加工效率及成品率，保證了雙極板質(zhì)量。
【IPC分類】H01M8/02, H01M8/10
【公開號】CN105576265
【申請?zhí)枴緾N201410584575
【發(fā)明人】王斌, 徐雙林
【申請人】上海藍蔚科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年10月28日