專利名稱：質子交換膜燃料電池集流板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種燃料電池，特別是一種質子交換膜燃料電池 集流板。
背景技術：
質子交換膜燃料電池的集流板是將燃料電池的電能輸送到外部 負載的關鍵部分。所述集流板的結構如圖1中所示， 一般的，考慮到 燃料電池的輸出電流較大，都采用導電率較高的金屬材料制成的金屬 板l (如銅板、鎳板或鍍金的金屬板)作為燃料電池的集流板。在集 流板的非活性區(qū)域部分，會設有多個用于通入/通出氣體和冷卻水的
立井通道3，并用密封圈相互分隔，燃料電池工作過程中生成的水也 會隨著排出氣體從出氣立井通道3排出，這些通道都會通過集流板。 由于質子交換膜燃料電池的工作環(huán)境為酸性，生成水略偏酸性， 在使用質子交換膜做內(nèi)濕化時循環(huán)冷卻水也呈酸性。金屬材料的集流 板長期與這些帶酸性的水及氫氣、氧氣接觸，會從立井通道3周邊開 始逐漸被腐蝕，縮短集流板的使用壽命。 一旦被腐蝕的區(qū)域擴大到密 封圈2所在位置，就會影響到燃料電池的密封，產(chǎn)生泄漏的風險，造 成燃料電池性能降低甚至出現(xiàn)自燃爆炸等事故。另一方面，在使用質 子交換膜做內(nèi)濕化時，這些金屬材料不斷溶解到循環(huán)進行的冷卻水 中，也會給燃料電池的內(nèi)部環(huán)境帶來不良的影響。
實用新型內(nèi)容
本實用新型克服了上述缺點，提供了一種結構簡單、使用安全的質子交換膜燃料電池集流板。
本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是 一種質子交換 膜燃料電池集流板，包括由金屬板制成的活性區(qū)域和采用耐腐蝕材料 制成的非活性區(qū)域，所述活性區(qū)域和非活性區(qū)域相互固定連接，所述 活性區(qū)域上設置有立井通道，所述活性區(qū)域或非活性區(qū)域表面設置有 將所述活性區(qū)域和非活性區(qū)域分隔開的密封圈。
所述立井通道可為多個，各立井通道通過設置在非活性區(qū)域表面 上的密封圈分隔。
所述非活性區(qū)域上可刻有密封圈槽，所述密封圈放置在密封圈槽中。
所述活性區(qū)域的金屬板可采用銅板、鎳板或鍍金的銅板制成。 所述非活性區(qū)域可采用石墨制成。
所述非活性區(qū)域可設置在活性區(qū)域的外圍，或活性區(qū)域設置在非 活性區(qū)域外圍，或非活性區(qū)域與活性區(qū)域并排。
本實用新型由金屬板制成的活性區(qū)域和采用耐腐蝕材料制成的 非活性區(qū)域兩部分構成，由于活性區(qū)域部分沒有供氣體和水通過的立 井通道，也就是說，氣體和水不能直接接觸到金屬材料做成的集流板， 這就有效的避免了氣體和水對金屬材料集流板的腐蝕，而在非活性區(qū) 域部分，由于石墨材料具有較高的化學穩(wěn)定性，氣體和水對石墨材料 基本不會腐蝕，完全滿足使用的要求。本實用新型既保留了金屬材料 做集流板時導電性能好的優(yōu)點，有利于燃料電池的大功率輸出，又解 決了水和氣體對金屬材料的腐蝕問題，使燃料電池的密封性和使用壽 命都有了保證。
圖1為現(xiàn)有技術中集流板的結構示意圖； 圖2為本實用新型中的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1中所示，本實用新型主要由非活性區(qū)域11和活性區(qū)域12 兩部分構成，本實施例中，所述非活性區(qū)域11設置在活性區(qū)域12的 外圍，所述非活性區(qū)域11上設置有立井通道3。所述活性區(qū)域12的 金屬板采用導電率高的銅板、鎳板、鍍金的金屬板(銅板)或其它導 電率較高的金屬材料，所述非活性區(qū)域11采用抗腐蝕能力強、耐酸 堿程度高的石墨制成。所述非活性區(qū)域11表面刻有密封圈槽(圖中 未標示)，所述密封圈槽中放置有密封圈2，所述密封圈2將活性區(qū) 域與非活性區(qū)域分隔開，并將各立井通道分隔開。此外，根據(jù)不同的 燃料電池的結構不同，所述集流板也可以采取非活性區(qū)域與活性區(qū)域 并排、或活性區(qū)域在非活性區(qū)域外圍等方式。
由于活性區(qū)域部分沒有供氣體和水通過的立井通道，也就是說， 氣體和水是不能直接接觸到金屬材料做成的集流板，這就有效的避免 了氣體和水對金屬材料集流板的腐蝕。而在非活性區(qū)域部分，由于石 墨材料具有較高的化學穩(wěn)定性，氣體和水對石墨材料基本不會腐蝕， 完全滿足使用的要求。這種設計既保留了金屬材料做集流板時導電性 能好的優(yōu)點，有利于燃料電池的大功率輸出，又解決了水和氣體對金 屬材料的腐蝕問題，使燃料電池的密封性和使用壽命都有了保證。
以上對本實用新型所提供的質子交換膜燃料電池集流板進行了 詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進 行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及 其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本實用新型的 思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本 說明書內(nèi)容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1. 一種質子交換膜燃料電池集流板，其特征在于包括由金屬板制成的活性區(qū)域和采用耐腐蝕材料制成的非活性區(qū)域，所述活性區(qū)域和非活性區(qū)域相互固定連接，所述非活性區(qū)域上設置有立井通道，所述活性區(qū)域或非活性區(qū)域表面設置有將所述活性區(qū)域和非活性區(qū)域分隔開的密封圈。
2. 根據(jù)權利要求1所述的質子交換膜燃料電池集流板，其特征在 于所述立井通道為多個，各立井通道通過設置在非活性區(qū)域表面上 的密封圈分隔。
3. 根據(jù)權利要求2所述的質子交換膜燃料電池集流板，其特征在 于所述非活性區(qū)域上刻有密封圈槽，所述密封圈放置在密封圈槽中。
4. 根據(jù)權利要求1所述的質子交換膜燃料電池集流板，其特征在 于所述活性區(qū)域的金屬板采用銅板、鎳板或鍍金的銅板制成。
5. 根據(jù)權利要求1所述的質子交換膜燃料電池集流板，其特征在 于所述非活性區(qū)域采用石墨制成。
6. 根據(jù)權利要求1所述的質子交換膜燃料電池集流板，其特征在 于所述非活性區(qū)域設置在活性區(qū)域的外圍。
7. 根據(jù)權利要求1所述的質子交換膜燃料電池集流板，其特征在 于所述活性區(qū)域設置在非活性區(qū)域外圍。
8. 根據(jù)權利要求1所述的質子交換膜燃料電池集流板，其特征在 于所述非活性區(qū)域與活性區(qū)域并排布置。
專利摘要本實用新型涉及一種質子交換膜燃料電池集流板，包括由金屬板制成的活性區(qū)域和采用耐腐蝕材料制成的非活性區(qū)域，所述活性區(qū)域和非活性區(qū)域相互固定連接，所述非活性區(qū)域上設置有供氣體和水通過的立井通道，所述活性區(qū)域部分沒有立井通道，也就是說，氣體和水不能直接接觸到金屬材料做成的集流板，這就有效的避免了氣體和水對金屬材料集流板的腐蝕，而在非活性區(qū)域部分，由于石墨材料具有較高的化學穩(wěn)定性，氣體和水對石墨材料基本不會腐蝕，完全滿足使用的要求。本實用新型既保留了金屬材料做集流板時導電性能好的優(yōu)點，有利于燃料電池的大功率輸出，又解決了水和氣體對金屬材料的腐蝕問題，使燃料電池的密封性和使用壽命都有了保證。
文檔編號H01M4/86GK201247792SQ20082020725
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月11日 優(yōu)先權日2008年8月11日
發(fā)明者姚赤光, 廖經(jīng)偉, 州 徐, 楊才富 申請人:重慶宗申技術開發(fā)研究有限公司