03 部分技術分支公開專利介紹

3．1 雙極板制備相關專利介紹

3．1．1 豐田公司 CN112864412A 燃料電池隔板制造方法

密封構件與隔板通過注射成型一體化時，存在翹曲的問題。如圖所示，當向上、下模施加高壓來將隔板夾緊時，隔板加壓部會發(fā)生塑性變形；當橡膠材料因注射壓力向下擠壓時，隔板返回平坦狀態(tài)。但將隔板從成型模具中取出，隔板會因反彈而發(fā)生翹曲。若在隔板翹曲的情況下進行電堆組裝，則難以進行定位，且密封構件可能因表面接觸壓力分布不均而致使其密封性能發(fā)生劣化。

基于此，豐田公司通過改進成型模具設計，在成型模具上設置肋突出部64與肋凹陷部63，在密封構件與隔板本體一體化的過程中形成加強肋33a、33b，通過加強肋提升隔板本體剛性，防止從成型模具取出隔板時，隔板因反彈而發(fā)生翹曲。

3．1．2 威孚高科 CN213278134U 大功率質(zhì)子交換膜燃料電池用雙極板

傳統(tǒng)PEMFC雙極板有采用平行直流道結構的冷卻流場，該結構雖簡單且容易加工，但冷卻分布效果不佳。雙極板中間部分的冷卻效果比兩邊要好，造成燃料電池冷卻效果不均勻�；�于此，威孚高科采用“分配點陣＋直流道結構”的冷卻流場結構來有效保證雙極板電化學反應區(qū)域的冷卻效果，同時可避免電堆組裝時因壓差過大導致冷卻液外泄的問題。

3．1．3 上海治臻 CN112795886A 金屬雙極板導電耐蝕預涂層制備

為了提高金屬雙極板的導電性和耐蝕性，通常會在金屬基材上涂覆導電耐蝕涂層。為了提高導電耐蝕涂層與金屬基材的結合性能以及降低基材中離子析出，通常會在兩者之間沉積一層金屬過渡層。然而，在金屬薄板沖壓過程中，由于金屬薄板應變較大，涂覆有過渡層的導電耐蝕涂層可能會發(fā)生開裂現(xiàn)象，甚至從金屬基材上剝離。基于此，上海治臻提出了一種用于金屬雙極板成型的導電耐蝕預涂層，通過在金屬基材表面上依次涂覆離子注入層、界面擴散層以及表面導電層來改善結合性能與延展性能。其中離子注入層主要包括貴金屬離子（Au、Pt等）、過渡金屬（Ti、Cr、Nb等）以及非金屬離子（C、N、Si），主要用于改善涂層的腐蝕性能和成形性能；界面擴散層主要為過渡金屬的碳化物或氮化物，用于消除離子注入產(chǎn)生的缺陷，并提高涂層和基材之間的結合力。

3．1．4 武漢中極氫創(chuàng) CN112331879B 氣體／冷卻液分配區(qū)結構改進

現(xiàn)有雙極板陰、陽極板的一側面設有供氣體通過的氣體流場槽，另一側面設有供冷卻液通過的冷卻液流場槽。氣體進入氣體流場槽前或冷卻液進入冷卻液流場槽前，會先經(jīng)過對應的分配區(qū)。但現(xiàn)有分配區(qū)并不能十分均勻地對氣體和冷卻液進行分配，從而導致燃料電池工作效率較低。

基于此，武漢中極氫創(chuàng)公開了一種燃料電池雙極板，該雙極板氣體流場區(qū)包括多條氣體流場槽，氣體分配區(qū)和氣體流場區(qū)通過分流段連通。氣體分配區(qū)中和第一條狀連接通道連接的是垂直段，由于垂直段的槽壁沒有和第一條狀連接通道傾斜，因而不會改變氣體的流動方向，同時還能有效減少湍流和渦流的產(chǎn)生，以使得氣體能均勻地分散至分配區(qū)各處。另外，雙極板還設有冷卻液分配區(qū)，其中冷卻液分配槽和冷卻液流場區(qū)的冷卻液流場槽連通，且該冷卻液分配槽中相鄰的兩個分配段之間均具有夾角，冷卻液在流經(jīng)冷卻液分配槽后流向至少會改變兩次，因此冷卻液可均勻地分散至冷卻液流場區(qū)的各個冷卻液流場槽內(nèi)，從而保證燃料電池效率。