燃料电池双极板结构及燃料电池堆的制作方法

1.本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及燃料电池双极板结构及燃料电池堆。


背景技术：

2.燃料电池是一种清洁能源发电装置，能够通过电化学反应将燃料的化学能直接转化为电能，具有能量转化效率高、噪音低、零排放等优点，故被广泛的应用于汽车、无人机、船舶、电子产品等领域。其中，双极板结构是燃料电池堆的核心组件之一，其设计需满足均匀分配燃料和氧化剂、良好的冷却散热性能、导电性、排水性和结构稳定性等特点。
3.故为了提升双极板结构的工作性能，现有技术中针对双极板的流场做出了多种结构设计，流场的形状主要包括蛇形流道、网状流道、交叉流道等，也有在极板上设置水滴状、弧形板等扰流结构，这些双极板的结构设计虽然能够提升双极板的工作性能，但双极板的换热效果还有待提高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供燃料电池双极板结构及燃料电池堆，以解决现有技术中的双极板结构的换热效果差的问题。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.燃料电池双极板结构，其包括双极板本体，所述双极板本体包括堆叠的第一极板和第二极板，所述第一极板凸设有第一导流结构，所述第二极板凸设有第二导流结构，所述第一导流结构和所述第二导流结构分别位于所述双极板本体沿厚度方向的两侧；
7.所述第一导流结构包括多个沿第一方向平行且间隔分布的第一导流凸壳，所述第二导流结构包括多个沿所述第一方向平行且间隔分布的第二导流凸壳，沿所述第一方向，任意相邻两个所述第一导流凸壳之间均分布有一个所述第二导流凸壳，所述第二导流凸壳的第二导流腔用于与相邻的两个所述第一导流凸壳的第一导流腔连通，以使多个所述第一导流腔和多个所述第二导流腔形成螺旋式流道，所述第一方向与所述双极板本体的厚度方向垂直。
8.作为上述燃料电池双极板结构的一种优选方案，所述第一导流凸壳的长度方向的两端分别为第一端和第二端，所述第二导流腔的一端与相邻的两个所述第一导流腔中的一个的第一端连通，所述第二导流腔的另一端与相邻的两个所述第一导流腔中的另一个的第二端连通。
9.作为上述燃料电池双极板结构的一种优选方案，所述第一导流结构和所述第二导流结构的数量均为多个，多个所述第一导流结构和多个所述第二导流结构均沿第二方向依次间隔分布，且多个所述第一导流结构和多个所述第二导流结构一一对应设置，所述第一方向与所述第二方向呈夹角设置且均垂直于所述双极板本体的厚度方向。
10.作为上述燃料电池双极板结构的一种优选方案，相邻两个所述第一导流结构分别为第一子导流结构和第二子导流结构，所述第一子导流结构的第一导流凸壳为第一子导流
凸壳，所述第二子导流结构的第一导流凸壳为第二子导流凸壳；
11.沿所述第一方向和/或所述第二方向，所述第一子导流凸壳和所述第二子导流凸壳交替分布。
12.作为上述燃料电池双极板结构的一种优选方案，当所述第一子导流凸壳的长度方向和所述第二子导流凸壳的长度方向中的一个与所述第一方向垂直时，所述第二子导流凸壳的长度方向与所述第一子导流凸壳的长度方向呈锐角分布或呈钝角分布。
13.作为上述燃料电池双极板结构的一种优选方案，所述第一导流凸壳呈半胶囊状，且沿所述第一极板的厚度方向，所述第一导流凸壳上远离所述第一极板的端部设有第一长条形支撑端面；
14.所述第二导流凸壳呈半胶囊状，且沿所述第二极板的厚度方向，所述第二导流凸壳上远离所述第二极板的端部设有第二长条形支撑端面。
15.作为上述燃料电池双极板结构的一种优选方案，所述第一导流凸壳呈s型，且沿所述第一极板的厚度方向，所述第一导流凸壳上远离所述第一极板的端部设有第一s形支撑端面；
16.所述第二导流凸壳呈s型，且沿所述第二极板的厚度方向，所述第二导流凸壳上远离所述第二极板的端部设有第二s形支撑端面。
17.作为上述燃料电池双极板结构的一种优选方案，第一导流凸壳一体成型于所述第一极板；所述第二导流凸壳一体成型于所述第二极板。
18.燃料电池堆，其包括多个上述的燃料电池双极板结构，多个所述燃料电池双极板结构沿所述双极板本体的厚度方向依次堆叠，且任意相邻两个所述燃料电池双极板结构之间均设置有一个膜电极，所述膜电极、所述第一极板和多个所述第一导流结构形成第一流道，所述膜电极、所述第二极板和所述第二导流结构形成第二流道。
19.本发明的有益效果：
20.本发明提供了燃料电池双极板结构，该燃料电池双极板结构包括双极板本体，双极板本体包括堆叠的第一极板和第二极板，第一极板凸设有第一导流结构，第二极板凸设有第二导流结构，第一导流结构和第二导流结构分别位于双极板本体沿厚度方向的两侧，可以理解的是，多个第一导流凸壳和多个第二导流凸壳分别凸设于双极板本体沿厚度方向的两侧，如此设置，增大了流经第一极板外部的流体与第一极板的接触面积，增大了流经第二极板外部的流体与第二极板的接触面积，从而提升了双极板本体的换热效果；其次，设置任意相邻两个第一导流凸壳之间均分布有一个第二导流凸壳，第二导流凸壳的第二导流腔用于与相邻的两个第一导流凸壳的第一导流腔连通，使得多个第一导流腔和多个第二导流腔形成螺旋式流道，可以理解的是，螺旋式流道贯通第一极板和第二极板，当冷却液流经螺旋式流道时，螺旋式流道限定冷却液的流动路径为螺旋式，使得冷却液能与第一导流凸壳的内壁和第二导流凸壳的内壁充分接触，且保证冷却液具有很好的流动性，从而进一步提升了冷却液同步对流经第一极板和第二极板外部的气体进行换热的效果。
21.本发明还提供了燃料电池堆，该燃料电池堆包括多个上述的燃料电池双极板结构，多个上述的燃料电池双极板结构沿双极板本体的厚度方向依次堆叠，且任意相邻两个燃料电池双极板结构之间均设置有一个膜电极，膜电极、第一极板和多个第一导流结构形成第一流道，膜电极、第二极板和第二导流结构形成第二流道。具体地，第一流道和第二流
道中的一个流经的流体为氢气，另一个流经的流体为空气，当燃料电池堆进行电化学反应时，流经螺旋式流道的冷却液能够提升对空气和氢气的换热效果，从而能够提升燃料电池堆的能效和使用寿命。
附图说明
22.图1是本发明的具体实施例提供的燃料电池双极板结构的结构示意图一；
23.图2是本发明的具体实施例提供的燃料电池双极板结构的剖视图；
24.图3是本发明的其他实施例提供的燃料电池双极板结构的结构示意图一；
25.图4是本发明的其他实施例提供的燃料电池双极板结构的结构示意图二。
26.图中：
27.1、双极板本体；11、第一极板；111、第一流道；12、第二极板；
28.2、第一导流凸壳；21、第一导流腔；22、第一子导流凸壳；23、第二子导流凸壳；24、第一长条形支撑端面；
29.3、第二导流凸壳；31、第二导流腔；
30.4、螺旋式流道。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
32.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
35.如图1-4所示，在本实施例中，示例性的以设置第一方向为第一极板11的长度方向，第二方向为第一极板11的宽度方向为例。其中，图1-4中的ab方向为第一方向；图1、图2和图4中的cd方向为第二方向；图2中的ef方向为双极板本体1的厚度方向，双极板本体1的厚度方向与第一极板11的厚度方向和第二极板12的厚度方向均平行；图1中的gh方向为第
三方向。
36.本发明提供了燃料电池堆，如图1所示，包括多个燃料电池双极板结构，多个燃料电池双极板结构沿双极板本体1的厚度方向依次堆叠，且任意相邻两个燃料电池双极板结构之间均设置有一个膜电极，膜电极、第一极板11和多个第一导流结构形成第一流道111，膜电极、第二极板12和第二导流结构形成第二流道。具体地，第一流道111和第二流道中的一个为氢气流道，另外一个为空气流道，在本实施例中，示例性的以第一流道111为氢气流道，第二流道为空气流道为例。当将氢气通入第一流道，将空气通入第二流道，空气和氢气在膜电极的作用下进行电化学反应。
37.其中，如图1-4所示，该燃料电池双极板结构包括双极板本体1，双极板本体1包括堆叠的第一极板11和第二极板12，第一极板11凸设有第一导流结构，第二极板12凸设有第二导流结构，第一导流结构和第二导流结构分别位于双极板本体1沿厚度方向的两侧，第一导流结构包括多个沿第一方向间隔分布的第一导流凸壳2，第二导流结构包括多个沿第一方向间隔分布的第二导流凸壳3，沿第一方向，任意相邻两个第一导流凸壳2之间均分布有一个第二导流凸壳3，第二导流凸壳3的第二导流腔31用于与相邻的两个第一导流凸壳2的第一导流腔21连通，以使多个第一导流腔21和多个第二导流腔31形成螺旋式流道4，第一方向与双极板本体1的厚度方向垂直。
38.具体地，如图1-4所示，该燃料电池双极板结构，多个第一导流凸壳2和多个第二导流凸壳3分别凸设于双极板本体1沿厚度方向的两侧，如此设置，增大了第一流道111内的氢气与第一极板11的接触面积，增大了第二流道内的空气与第二极板12的接触面积，从而提升了双极板本体1对氢气和空气的换热效果；其次，设置任意相邻两个第一导流凸壳2之间均分布有一个第二导流凸壳3，第二导流凸壳3的第二导流腔31用于与相邻的两个第一导流凸壳2的第一导流腔21连通，使得多个第一导流腔21和多个第二导流腔31形成螺旋式流道4，可以理解的是，螺旋式流道4贯通第一极板11和第二极板12，当冷却液流经螺旋式流道4时，螺旋式流道4限定冷却液的流动路径为螺旋式，使得冷却液能与第一导流凸壳2的内壁和第二导流凸壳3的内壁充分接触，且保证冷却液具有很好的流动性，从而进一步提升了冷却液同步对流经第一极板11和第二极板12外部的气体进行换热的效果。
39.可以理解的是，第一方向为第一极板11的长度方向，或为第一极板11的宽度方向，或为第一极板11上与长度方向呈夹角分布的任一其他方向。可以理解的是，仅需保证第一方向与双极板本体1的厚度方向垂直即可。
40.其中，如图1-4所示，第一导流凸壳2的长度方向的两端分别为第一端和第二端，第二导流腔31的一端与相邻的两个第一导流腔21中的一个的第一端连通，第二导流腔31的另一端与相邻的两个第一导流腔21中的另一个的第二端连通。如此设置，以使第一导流结构的多个第一导流腔21和第二导流结构的多个第二导流腔31形成螺旋式导流腔。
41.具体地，如图1、图2和图4所示，当第一导流凸壳2的长度方向与第一方向不垂直时，第二导流腔31的一端与相邻的两个第一导流腔21中的一个的第一端连通，第二导流腔31的另一端与相邻的两个第一导流腔21中的另一个的第二端连通，即第二导流腔31的两端分别与相邻的两个第一导流腔21相靠近的一端连通。使得多个第一导流腔21和多个第二导流腔31形成螺旋式流道4。
42.具体地，如图3所示，当第一导流凸壳2的长度方向与第一方向垂直时，第二导流腔
31的一端与相邻的两个第一导流腔21中的一个的第一端连通，第二导流腔31的另一端与相邻的两个第一导流腔21中的另一个的第二端连通，即第二导流腔31和相邻的两个第一导流腔形成的投影呈z形。如此设置，以使第一导流结构的多个第一导流腔21和第二导流结构的多个第二导流腔31形成螺旋式流道4。
43.其中，第一导流结构和第二导流结构的数量均为多个，多个第一导流结构和多个第二导流结构均沿第二方向依次间隔分布，且多个第一导流结构和多个第二导流结构一一对应设置，第一方向与第二方向呈夹角设置且均垂直于双极板本体1的厚度方向。如此设置，使得多个第一导流结构和多个第二导流结构形成多个螺旋式流道4，同步向多个螺旋式流道4输送冷却液，能够进一步提升该燃料电池双极板结构对流经第一流道111和第二流道的气体进行换热的效果。
44.在本实施例中，如图1-4所示，优选第一方向与第二方向垂直且均垂直于双极板本体1的厚度方向。如此设置，能够增大第一极板11上布置第一导流凸壳2的密度，也能够增大第二极板12上布置第二导流凸壳3的密度，从而能够增大该燃料电池双极板结构形成螺旋式流道4的数量，能够进一步提升该燃料电池双极板结构对流经第一流道111和第二流道的气体进行换热的换热效果；其次，如此设置也能够提升该燃料电池双极板结构的换热均匀性，从而能够提升电池堆进行电化学反应的效率。
45.具体地，如图1-4所示，相邻两个第一导流结构分别为第一子导流结构和第二子导流结构，第一子导流结构的第一导流凸壳2为第一子导流凸壳22，第二子导流结构的第一导流凸壳2为第二子导流凸壳23；沿第一方向和/或第二方向，第一子导流凸壳22和第二子导流凸壳23交替分布。如此设置，能够进一步增大第一极板11上布置第一导流凸壳2的密度，进一步增大第二极板12上布置第二导流凸壳3的密度，从而能够进一步提升第一极板11和第二极板12上形成螺旋式流道4的数量，能够进一步提升该燃料电池双极板结构对流经第一流道111和第二流道的气体进行换热的换热效果；其次，设置第一子导流凸壳22和第二子导流凸壳23交替分布，使得第一极板11上的多个第一导流凸壳2与第一极板11和膜电极共同形成的第一流道111大致呈网状，从而使得氢气在流经第一流道111的过程中能够进行分流和合流的动作，从而能够提升流经第一流道111的气体的流动性和混合性，也能够进一步提升对流经第一流道111的气体换热的换热效果和换热均匀性；也使得第二极板12上的多个第二导流凸壳3与第二极板12和膜电极形成的第二流道也大致呈网状，使得气体在流经第二流道的过程中也能够进行分流和合流的动作，从而能够提升流经第二流道的气体的流动性和混合性，也能够进一步提升对流经第二流道的气体换热的换热效果和换热均匀性，从而能够进一步提升燃料电池堆进行电化学反应的效率；其次，由于第一子导流凸壳22和第二子导流凸壳23交替分布，使得第一流道111形成的网状结构和第二流道形成的网状结构错位分布，在本实施例中，使得第一极板11上用于设置第一导流凸壳2的部分与第二极板12上用于流经气体的部分区域大致重合，使得第二极板12上用于设置第二导流凸壳3的部分与第一极板11上用于流经气体的部分区域大致重合，从而能够进一步提升对气体的换热效果。
46.进一步具体地，如图1、图2和图4所示，当第一子导流凸壳22的长度方向和第二子导流凸壳23的长度方向均与第一方向不垂直时，第一子导流凸壳22的长度方向与第二子导流凸壳23的长度方向垂直；或第一子导流凸壳22的长度方向与第二子导流凸壳23的长度方
向平行；或第一子导流凸壳22的长度方向与第二子导流凸壳23的长度方向呈锐角分布；或第一子导流凸壳22的长度方向与第二子导流凸壳23的长度方向呈钝角分布。如图3所示，当第一子导流凸壳22的长度方向和第二子导流凸壳23的长度方向中的一个与第一方向垂直时，第二子导流凸壳23的长度方向与第一子导流凸壳22的长度方向呈锐角分布或呈钝角分布。从而保证相邻两个第一导流结构与对应的第二导流结构均能形成螺旋式流道4；也能保证进一步增大第一极板11上布置第一导流凸壳2的密度；也能保证第一极板11上的多个第一导流凸壳2与第一极板11和膜电极共同形成的第一流道111大致呈网状。
47.优选地，在本实施例中，如图1和图2所示，对于相邻两个第一导流结构而言，以第一子导流凸壳22的长度方向和第二子导流凸壳23的长度方向均与第一方向不垂直，沿第一方向和第二方向，第一子导流凸壳22和第二子导流凸壳23交替分布，第一子导流凸壳22的长度方向与第二子导流凸壳23的长度方向垂直，且第二子导流凸壳23分布于第一子导流凸壳22的长度方向的中间区域为例。可以理解的是，如图1所示，即沿第三方向，对于相邻两个第一导流结构而言，第一子导流凸壳22的长度方向与第三方向垂直，第二子导流凸壳23的长度方向与第三方向平行；且任意相邻两个第一子导流凸壳22之间均分布有一个第二子导流凸壳23。
48.可以理解的是，可以依据实际工况需求适应的调整相邻的两个第一导流结构的多个第一导流凸壳2的排布方式。
49.其中，如若水汽在膜电极与第一导流凸壳2的接触位置积聚量饱和，和/或水汽在膜电极与第二导流凸壳3的接触位置积聚量饱和，则会导致膜电极上与第一导流凸壳2和/或第二导流凸壳3接触的位置积聚冷凝水，导致膜电极上与第一导流凸壳2和/或第二导流凸壳3接触的位置被液态的水堵塞，从而使得第一流道111无法流畅的流动氢气，使得第二流道无法流畅的流动空气，从而降低燃料电池堆的电化学反应的效率，甚至导致燃料电池堆失效。
50.如图1-2所示，故在本实施例中，优选第一导流凸壳2呈半胶囊状，且沿第一极板11的厚度方向，第一导流凸壳2上远离第一极板11的端部设有第一长条形支撑端面24；第二导流凸壳3呈半胶囊状，且沿第二极板12的厚度方向，第二导流凸壳3上远离第二极板12的端部设有第二长条形支撑端面。通过设置第一导流凸壳2和第二导流凸壳3均呈半胶囊状，能够增大第一导流凸壳2与第一流道111内的气体的接触面积，能够增大第二导流凸壳3与第二流道内的气体的接触面积，从而能够进一步提升对气体的换热效果；其次，设置第一导流凸壳2和第二导流凸壳3均呈半胶囊状，且在第一导流凸壳2上远离第一极板11的端部设置第一长条形支撑端面24，在第二导流凸壳3上远离第二极板12的端部设置第二长条形支撑端面，可以理解的是，第一长条形支撑端面24和第二长条形支撑端面即为与膜电极接触的面，相对于现有技术而言，能够有效减小第一导流凸壳2与膜电极的接触面积，以及第二导流凸壳3与膜电极的接触面积，从而能够减少电化学反应生成的水汽在膜电极上与第一导流凸壳2和/或第二导流凸壳3接触的位置积聚冷凝，从而能够进一步提升燃料电池堆的电化学反应的效率，降低燃料电池堆失效的风险。
51.可以理解的是，在本实施例中，第一导流凸壳2的长度方向、第一导流腔21的长度方向，以及冷却液流经第一导流腔21的流动方向均平行。第二导流凸壳3的长度方向、第二导流腔31的长度方向，以及冷却液流经第二导流腔31的流动方向均平行。
52.作为一种替换方案，如图4所示，第一导流凸壳2呈s型，且沿第一极板11的厚度方向，第一导流凸壳2上远离第一极板11的端部设有第一s形支撑端面；第二导流凸壳3呈s型，且沿第二极板12的厚度方向，第二导流凸壳3上远离第二极板12的端部设有第二s形支撑端面。设置第一导流凸壳2和第二导流凸壳3均呈s型，能够进一步增大第一导流凸壳2与第一流道111内的气体的接触面积，也能够进一步增大第二导流凸壳3与第二流道内的气体的接触面积，从而能够进一步提升对气体的换热效果；其次，设置第一导流凸壳2和第二导流凸壳3均呈s型，且在第一导流凸壳2上远离第一极板11的端部设置第一s形支撑端面，在第二导流凸壳3上远离第二极板12的端部设置第二s形支撑端面，第一s形支撑端面和第二s形支撑端面即为与膜电极接触的面，相对于现有技术而言，能够有效减小第一导流凸壳2与膜电极的接触面积，以及第二导流凸壳3与膜电极的接触面积，从而能够减少电化学反应生成的水汽在膜电极上与第一导流凸壳2和/或第二导流凸壳3接触的位置积聚冷凝，从而能够进一步提升燃料电池堆的电化学反应的效率，降低燃料电池堆失效的风险。
53.可以理解的是，也可依据实际工况需求适应性的调整第一导流凸壳2和第二导流凸壳3的形状。保证能够提升对气体的换热效果，且减少电化学反应生成的水汽在膜电极上与第一导流凸壳2和/或第二导流凸壳3接触的位置积聚冷凝的量即可。
54.优选地，第一导流凸壳2一体成型于第一极板11；第二导流凸壳3一体成型于第二极板12。如此设置，能够减少零部件的数量，便于装配，且能够提升第一极板11和第二极板12的工作性能。
55.从而，该燃料电池堆采用上述的燃料电池双极板结构，多个上述的燃料电池双极板结构沿双极板本体1的厚度方向依次堆叠，且任意相邻两个燃料电池双极板结构之间均设置有一个膜电极。当燃料电池堆进行电化学反应时，能够有效提升对空气和氢气的换热效果，也能够提升燃料电池堆进行电化学反应的效率，提升了燃料电池的能效和使用寿命。
56.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.燃料电池双极板结构，其特征在于，包括双极板本体(1)，所述双极板本体(1)包括堆叠的第一极板(11)和第二极板(12)，所述第一极板(11)凸设有第一导流结构，所述第二极板(12)凸设有第二导流结构，所述第一导流结构和所述第二导流结构分别位于所述双极板本体(1)沿厚度方向的两侧；所述第一导流结构包括多个沿第一方向平行且间隔分布的第一导流凸壳(2)，所述第二导流结构包括多个沿所述第一方向平行且间隔分布的第二导流凸壳(3)，沿所述第一方向，任意相邻两个所述第一导流凸壳(2)之间均分布有一个所述第二导流凸壳(3)，所述第二导流凸壳(3)的第二导流腔(31)用于与相邻的两个所述第一导流凸壳(2)的第一导流腔(21)连通，以使多个所述第一导流腔(21)和多个所述第二导流腔(31)形成螺旋式流道(4)，所述第一方向与所述双极板本体(1)的厚度方向垂直。2.根据权利要求1所述的燃料电池双极板结构，其特征在于，所述第一导流凸壳(2)的长度方向的两端分别为第一端和第二端，所述第二导流腔(31)的一端与相邻的两个所述第一导流腔(21)中的一个的第一端连通，所述第二导流腔(31)的另一端与相邻的两个所述第一导流腔(21)中的另一个的第二端连通。3.根据权利要求1所述的燃料电池双极板结构，其特征在于，所述第一导流结构和所述第二导流结构的数量均为多个，多个所述第一导流结构和多个所述第二导流结构均沿第二方向依次间隔分布，且多个所述第一导流结构和多个所述第二导流结构一一对应设置，所述第一方向与所述第二方向呈夹角设置且均垂直于所述双极板本体(1)的厚度方向。4.根据权利要求3所述的燃料电池双极板结构，其特征在于，相邻两个所述第一导流结构分别为第一子导流结构和第二子导流结构，所述第一子导流结构的第一导流凸壳(2)为第一子导流凸壳(22)，所述第二子导流结构的第一导流凸壳(2)为第二子导流凸壳(23)；沿所述第一方向和/或所述第二方向，所述第一子导流凸壳(22)和所述第二子导流凸壳(23)交替分布。5.根据权利要求4所述的燃料电池双极板结构，其特征在于，当所述第一子导流凸壳(22)的长度方向和所述第二子导流凸壳(23)的长度方向中的一个与所述第一方向垂直时，所述第二子导流凸壳(23)的长度方向与所述第一子导流凸壳(22)的长度方向呈锐角分布或呈钝角分布。6.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池双极板结构，其特征在于，所述第一导流凸壳(2)呈半胶囊状，且沿所述第一极板(11)的厚度方向，所述第一导流凸壳(2)上远离所述第一极板(11)的端部设有第一长条形支撑端面(24)；所述第二导流凸壳(3)呈半胶囊状，且沿所述第二极板(12)的厚度方向，所述第二导流凸壳(3)上远离所述第二极板(12)的端部设有第二长条形支撑端面。7.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池双极板结构，其特征在于，所述第一导流凸壳(2)呈s型，且沿所述第一极板(11)的厚度方向，所述第一导流凸壳(2)上远离所述第一极板(11)的端部设有第一s形支撑端面；所述第二导流凸壳(3)呈s型，且沿所述第二极板(12)的厚度方向，所述第二导流凸壳(3)上远离所述第二极板(12)的端部设有第二s形支撑端面。8.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池双极板结构，其特征在于，所述第一导流凸壳(2)一体成型于所述第一极板(11)；所述第二导流凸壳(3)一体成型于所述第二极板
(12)。9.燃料电池堆，其特征在于，包括多个权利要求1-8任一项所述的燃料电池双极板结构，多个所述燃料电池双极板结构沿所述双极板本体(1)的厚度方向依次堆叠，且任意相邻两个所述燃料电池双极板结构之间均设置有一个膜电极，所述膜电极、所述第一极板(11)和多个所述第一导流结构形成第一流道(111)，所述膜电极、所述第二极板(12)和所述第二导流结构形成第二流道。

技术总结
本发明公开了燃料电池双极板结构及燃料电池堆，该燃料电池双极板结构，第一极板凸设有第一导流结构，第二极板凸设有第二导流结构，第一导流结构和第二导流结构分别位于双极板本体沿厚度方向的两侧；第一导流结构包括多个沿第一方向平行且间隔分布的第一导流凸壳，第二导流结构包括多个沿第一方向平行且间隔分布的第二导流凸壳，沿第一方向，任意相邻两个第一导流凸壳之间均分布有一个第二导流凸壳，第二导流凸壳的第二导流腔用于与相邻的两个第一导流凸壳的第一导流腔连通，以使多个第一导流腔和多个第二导流腔形成螺旋式流道，第一方向与双极板本体的厚度方向垂直。该燃料电池双极板结构有效提升了燃料电池双极板结构的换热效果。的换热效果。的换热效果。


技术研发人员：麦建明
受保护的技术使用者：上海氢晨新能源科技有限公司
技术研发日：2023.09.05
技术公布日：2023/10/11