大功率金属双极板结构有什么讲究
大功率金属双极板结构有什么讲究 – 薄膜制备喷涂机 – 驰飞超声波喷涂
双极板是质子交换膜燃料电池电堆的关键结构和功能部件之一，通过串联结构实现相邻单电池的导电链接，并让燃料、氧化剂、冷却剂以及反应产物在特定的流畅内进行分配和传输。双极板在燃料电池的体积、重量和成本中均占有较大比重，乘用车的燃料电池需要体积小、高功率密度，同时能满足负载、温度和湿度频繁变化的严苛条件，因此一般采用厚度更薄、强度更高的金属双极板水冷电堆结构。而商用车以及固定式应用的燃料电池则要求更长的工作寿命，对电堆重量、尺寸以及机械和热性能不敏感，因此一般采用耐蚀性更好的石墨双极板电堆结构。便携式应用的燃料电池仅对体积和尺寸敏感，因此一般采用自吸式一体化双极板和电堆结构。
双极板表面具有用于燃料、氧化剂、冷却剂和反应产物进行分配传输的流场，因此也被称为流场板；起到分隔相邻单电池作用的称为隔板。燃料电池单电池通过相邻双极板的层叠，以串联的形式构成整个电堆。在整个电堆结构中，除两端的极板结构略有不同外，其内部的双极板以及单电池均为重复结构。
实际的燃料电池中，极板通常包含阴极板、阳极板、冷却板（可与阴极板或阳极板集成）以及端板。阳极板和阴极板直接接触膜电极的阳极侧和阴极侧的气体扩散层。电堆组装时极板和气体扩散层组成封闭的流场。反应物在一定的压力下从极板一端的入口流经流道或流场到达极板另一端的出口，在每个端口进行密封，防止流体泄漏。通过这个过程，反应物均匀的扩散到气体扩散层并给每个电极供气，保证核心电化学反应以产生电流。
通常，将相邻单电池的两块阳极板和阴极板通过黏结活焊接来形成一个单独的极板，成为双极板。冷却剂则通过一块独立的冷却板或者与阳极活阴极集成的极板。冷却流道的集成可减小体积和成本，一般在阴极板和阳极板的内表面加工。冷却剂的主要成分为乙二醇、去离子水等。由于燃料电池反应时产生大量热和水，因此冷却剂在水热管理中起重要作用。
电池两端的极板叫做端板，是与其他电池或系统进行电气连接和流体输入、输出连接的端口。
流场是双极板的基本结构，是流体在双极板内流动的通道，其结构和形式对流体的传输与分配具有重要的作用。一般的流场设计要保证在流场中产生和维持稳定均匀的流体流动，以便反应物能够充分扩散并合理的分配到电极上。电极上的电化学反应产生的热量和水能够快速排出，以保持需要的温度和湿度。
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