專利名稱：燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)的制作方法
燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)
駄艦
本發(fā)明涉及一種燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)，屬于燃料電池的 制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
質(zhì)子交換膜燃料電池以其能量轉(zhuǎn)化效率高、低排放、能量和功率 密度高等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是適應(yīng)未來能源和環(huán)境要求的理想動(dòng)力源之一。 質(zhì)子交換膜燃料電池是一種以氫氣作為原料不經(jīng)過燃燒產(chǎn)生能量的 發(fā)電裝置，其主要由質(zhì)子交換膜、石墨板、催化劑和儲(chǔ)氫設(shè)備等部件。 其中，石墨板是質(zhì)子交換膜燃料電池的關(guān)鍵部件之一，對(duì)燃料電池的 性能、體積、壽命、成本和重量都起著重要作用。
目前，燃料電池所使用的石墨板采用的結(jié)構(gòu)是如圖l所示，包
括氧惻板(1)、氧擴(kuò)散層(2)、膜電極(3)、氫擴(kuò)散層(4)、石墨板 (5)依次壓合成一體，且該壓合體結(jié)構(gòu)的兩端皆開設(shè)通孔(61)、(62)， 分別為氫氣進(jìn)、出口 (61)、 (62)，孑L (61)、 (62)內(nèi)壁由硅膠圈作 密封件(7)，氧側(cè)板(1)上設(shè)有氧側(cè)流道(11)。該結(jié)構(gòu)在使用過程 中存在的缺點(diǎn)是1、由于在石墨板兩邊打孔，減少了單電池的有效 面積；2、在通氫氣的孔中需要硅膠圈做密封，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，費(fèi)用增 加；3、由于氫側(cè)的流道槽是在碳紙上，需要柔性石墨板或金屬板上 做燃料電池氫側(cè)面板，壓力不均，導(dǎo)致氫側(cè)流道不暢、浪費(fèi)材料和增加重量等弊端；4、操作復(fù)雜，結(jié)構(gòu)繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、流場(chǎng) 面積充分利用的燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種燃料電池中的石 墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)，包括石墨板本體，其特征在于前述石墨板本體的正 面設(shè)有若干條相互平行的氧側(cè)流道，反面設(shè)有若干條與氧側(cè)流道垂直 方向的氫側(cè)流道。
作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述氧側(cè)流道包括流槽和槽肩。
所述氫側(cè)流道包括流槽和槽肩。
由于石墨流場(chǎng)板是燃料電池的重要組成部分，其成本約占質(zhì)子交 換膜燃料電池總成本的30%，其是造成質(zhì)子交換膜燃料電池高成本的 重要因素,并成為質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)用化的一大障礙。此外，質(zhì)子 交換膜燃料電池的性能不但取決于電池的材料和工藝水平，還很大程 度上受到燃料和氧化劑流體分配均勻性的影響，均勻的流體分配有利 于提高質(zhì)子交換膜燃料電池的性能。所以說，石墨流場(chǎng)板的尺寸優(yōu)化 十分重要。
為此，本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為
所述氧側(cè)流道的流槽，其槽寬為1 1.5mm，槽深為1.2 2mm， 槽肩的寬度為0. 8 1.2。
所述氫側(cè)流道的流槽，其槽寬為1 1. 5mm，槽深為0. 4 0. 6腿， 槽肩的寬度為3. 5 4. 5mm。
所述石墨板本體的厚度尺寸為2 3mm。
所述石墨板本體采用硬質(zhì)石墨板。本發(fā)明的有益效果為第一，由于是在氧側(cè)流道的反面開槽作為 氫側(cè)流道，增加了整個(gè)單電池的有效使用面積，提高了效率；第二，
本發(fā)明不需要用硅膠圈來密封，節(jié)省了輔件，并使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，而且
還防止了漏氣的弊端；第三，將氫側(cè)流道和氧側(cè)流道具在同一塊石墨 板上，即增加了單電池的有效面積，省去其它的輔助材料，制作工藝 簡(jiǎn)單，大大降低了成本，減輕了石墨板自身的重量；第四，本發(fā)明安 裝操作簡(jiǎn)單，性能保障。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的石墨板的分裂結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明石墨板氫側(cè)流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明石墨板氧側(cè)流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
如圖2、圖3所示， 一種燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)，包括石 墨板本體1，石墨板本體1的正面11設(shè)有若干條相互平行的氧側(cè)流 道2，反面12設(shè)有若干條與氧側(cè)流道2垂直方向的氫側(cè)流道3。其中 石墨板本體1采用硬質(zhì)石墨板。氧側(cè)流道2包括流槽21和槽肩22， 氧側(cè)流槽21的槽寬為lmm，槽深為1.2腿，槽肩22的寬度為0.8。 氫側(cè)流道3包括流槽31和槽肩32，氫側(cè)流槽31的槽寬為lmm，槽深 為0. 4鵬，槽肩32的寬度為3. 5ram。石墨板本體1的厚度尺寸為2鵬。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例所述的石墨板流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同，所不同的 是氧側(cè)流道2中流槽21的槽寬為1. 5mm，槽深為2mm,槽肩22的寬度為1. 2。氫側(cè)流道3中流槽31的槽寬為1. 5咖，槽深為0. 6咖， 槽肩32的寬度為4. 5mm。石墨板本體1的厚度尺寸為3鵬。 實(shí)施例3:
本實(shí)施例所述的石墨板流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同，所不同的 是氧側(cè)流道2中流槽21的槽寬為1. 2咖，槽深為1. 5mm，槽肩22 的寬度為1. 0。氫側(cè)流道3中流槽31的槽寬為1. 2ram，槽深為0. 5咖， 槽肩32的寬度為4. 0mm。石墨板本體1的厚度尺寸為2. 8mm。
權(quán)利要求
1、一種燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)，包括石墨板本體(1)，其特征在于前述石墨板本體(1)的正面(11)設(shè)有若干條相互平行的氧側(cè)流道(2)，反面(12)設(shè)有若干條與氧側(cè)流道(2)垂直方向的氫側(cè)流道(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)， 其特征在于所述氧側(cè)流道(2)包括流槽(21)和槽肩(22)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)， 其特征在于所述氫側(cè)流道(3)包括流槽(31)和槽肩(32)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)， 其特征在于所述氧側(cè)流道(2)的流槽(21)，其槽寬為1 1.5mm, 槽深為1.2 2mm，槽肩(22)的寬度為0.8 1.2。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)， 其特征在于所述氫側(cè)流道(3)的流槽(31)，其槽寬為1 1.5ram， 槽深為0. 4 0. 6mm，槽肩(32)的寬度為3. 5 4. 5mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)， 其特征在于所述石墨板本體(1)的厚度尺寸為2 3mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)， 其特征在于所述石墨板本體(1)采用硬質(zhì)石墨板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃料電池中的石墨流場(chǎng)板結(jié)構(gòu)，屬于燃料電池的制造技術(shù)領(lǐng)域，包括石墨板本體，前述石墨板本體的正面設(shè)有若干條相互平行的氧側(cè)流道，反面設(shè)有若干條與氧側(cè)流道垂直方向的氫側(cè)流道，本發(fā)明的有益效果為增加了整個(gè)單電池的有效使用面積，提高了效率；本發(fā)明不需要用硅膠圈來密封，節(jié)省了輔件，并使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，而且還防止了漏氣的弊端；制作工藝簡(jiǎn)單，大大降低了成本，減輕了石墨板自身的重量；本發(fā)明安裝操作簡(jiǎn)單，性能保障。
文檔編號(hào)H01M4/86GK101320816SQ20081012010
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月19日
發(fā)明者劉永靜, 亮 洪, 王兆生, 陳堯春 申請(qǐng)人:陳堯春