專利名稱：用于改進水輸運的帶有微型槽的雙極板的制作方法
技術(shù)領域：
本公開總體上涉及的領域包括燃料電池的雙極板，且更具體地涉及 具有在其中形成的微型槽的雙極板。
背景技術(shù)：
氫是非常有吸引力的燃料，因為它是清潔的且可用于在燃料電池中 有效地產(chǎn)生電力。汽車工業(yè)在發(fā)展氫燃料電池作為車輛動力源中花費了 大量的資源。這種車輛比現(xiàn)在采用內(nèi)燃機的車輛更有效且產(chǎn)生更少的排放。
氫燃料電池是電化學設備，其包括陽極和陰極，電解質(zhì)位于陽極和 陰極之間。陽極接收富含氫的氣體或純氫且陰極接收氧氣或空氣。氫氣 在陽極中分解產(chǎn)生自由質(zhì)子和電子。質(zhì)子通過電解質(zhì)到陰極，在陰極， 質(zhì)子與陰極中的氧和電子反應產(chǎn)生水。來自陽極的電子不能通過電解 質(zhì)。因此，在電子被送給陰極之前，電子引導通過載荷以做功。該功可 用于例如操作車輛。
幾個料電池通常組合成燃料電池組以產(chǎn)生希望的功率。燃料電池 組包括一連串的雙極板。燃料電池雙極板包括用于所述組中相鄰燃料電 池的陽極側(cè)和陰極側(cè)。陽極氣體流動通道設置在雙極板的陽極側(cè)上，陰 極氣體流動通道設置在雙極板的陰極側(cè)上。燃料電池雙極板也包括用于 冷卻流體的流動通道。
燃料電池雙極板通常由導電材料制成，如碳復合材料或金屬，從而 它們將燃料電池產(chǎn)生的電從一個電池傳向另 一 電池且傳出所述組。燃料 電池雙極板從相對薄的金屬基底加工或沖壓，以提供反應物氣體流場和 冷^卩劑流體濟u場。
如本領域熟知的，燃料電池需要具有一定的相對濕度。在燃料電池 操作期間，濕氣可能進入陽極和陰極流動通道。在低電池功率需求時，
通常低于0.2A/cm2,水積聚在流動通道內(nèi)，因為反應物氣體的流量太低 而不能強制水離開通道。當水積聚時，它形成液滴，液滴由于板材料的 疏水性繼續(xù)膨脹。水滴的接觸角通常大約90。，因為液滴在大致垂直于反應物氣體流動方向的流動通道中形成。隨著液滴尺寸增加，該流動通 道封閉，且反應物氣體轉(zhuǎn)向其它流動通道，因為所述通道在公用的進口 和出口歧管之間平4亍流動。由于反應物氣體不流動通過用水阻塞的通 道，反應物氣體不能強制水離開通道。隨著越來越多的流動通道被水阻 塞，由燃料電池產(chǎn)生的電力減少。因為燃料電池串連電聯(lián)接，如果一個 燃料電池停止工作，整個燃料電池組可能停止工作。此外，燃料電池陽 極側(cè)上的通道內(nèi)的水積聚在一定條件下可能引起燃料電池陰極側(cè)上的 催化劑降級，這最終減少組性能和耐用性。
通過周期性地強制反應物氣體以較高的流量通過流動通道，通常可 以清洗流動通道中的積聚水。然而，在陰極側(cè)上，這增加了應用于空氣 壓縮機的附加功率，從而減少總體系統(tǒng)效率。此外，存在不使用氫燃料 作為清洗氣體的許多理由，包括降低經(jīng)濟性、降低系統(tǒng)效率和增加系統(tǒng) 復雜性以處理排氣氣流中氫的升高的濃度。
在通道中減少積聚水也可以通過減少進口濕度實現(xiàn)。然而，希望在 陽極和陰極反應物氣體中提供一 些相對濕度，以便燃料電池的膜保持水 合。干的進口氣體對膜具有干燥效應，這可能增加電池的離子電阻，且 限制膜的長期耐用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的 一 個實施例包括燃料電池雙極板，其包括具有第 一 面的基
底；限定在所述第一面中的反應物氣體流場，所述反應物氣體流場包招「
多個平臺和通道；和在所述第一面中形成的多個微型槽。
本發(fā)明的其它示范性實施例從其后提供的詳細說明顯而易見。應當 理解，詳細說明和具體示例雖然闡述了本發(fā)明的示范性實施例，但是僅 為了圖示說明且不打算限定本發(fā)明的范圍。


本發(fā)明的示范性實施例從詳細說明和附圖更充分理解。 圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包括燃料電池雙極板的產(chǎn)品， 在所述燃料電池雙極板的基體部分中包括微型槽。
圖2圖示了截面為正方形或矩形的微型槽。 圖3圖示了截面為半圓形的微型槽。
圖4圖示了截面為V形(三角形)的微型槽。 圖5圖示了燃料電池雙極板的通道。
圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包括燃料電池雙極板的產(chǎn)品， 在疊置在所述燃料電池雙極板的基體部分上的親水性層中包括微型槽。
圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包括燃料電池雙極板的產(chǎn)品， 所述燃料電池雙極板包括疊置在所述燃料電池雙極板的基體部分的至 少部分上的親水性層和疊置在所述燃料電池雙極板的基體部分上的微 型槽。
圖8A圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包括在其中具有微型槽的燃 料電池雙極^反的矩形截面通道的產(chǎn)品。
圖8B圖示了根椐本發(fā)明一個實施例的包括在其中具有微型槽的燃 料電池雙相j反的U形截面通道的產(chǎn)品。
圖8C圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包括在其中具有微型槽的燃 料電池雙極^反的V形截面通道的產(chǎn)品。
圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包括燃料電池雙極板的產(chǎn)品， 在所述燃料電池雙極板的基體部分中包括微型槽。
圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包括具有微型槽的燃料電池 雙招j反的產(chǎn)品。
圖n圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包4會燃料電池雙極^i的產(chǎn)品， 所述燃料電池雙極板包括在疊置所述燃料電池雙極板的基體部分的至 少部分上的親水性層和在疊置在所述燃料電池雙極板的基體部分上的 一個或更多的層中的微型槽。
圖12圖示了根據(jù)本發(fā)明 一個實施例的包括燃料電池雙極板的產(chǎn)品， 所述燃料電池雙極板包括疊置在所述燃料電池雙極板的基體部分的至 少部分上的親水性層和在疊置在所述燃料電池雙極板的基體部分上的 一個或更多的層中的微型槽。
圖13圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包括多個燃料電池雙極板和 軟物品部分的產(chǎn)品。
圖14A圖示了在帶有微型槽的燃料電池雙極板通道中的水滴。
圖14B是沿圖14A的線B-B截取的截面圖，圖示了在帶有微型槽 的燃料電池雙極4反通道中的水滴。圖15圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的制造產(chǎn)品的過程，包括在其 部分上選擇性地沉積掩模材料和在疊置在燃料電池雙極板的基體部分 上的一個或更多的層中形成微型槽。
圖16A圖示了制造產(chǎn)品的過程，包括在疊置在燃料電池雙極板的基 體部分上的一個或更多的層中形成微型槽和在基體部分上沉積或形成 一個或更多的導電層。
圖16B圖示了制造產(chǎn)品的過程，包括在疊置在燃料電池雙極板的基 體部分上的一個或更多的層中形成微型槽和在基體部分上沉積或形成 一個或更多的導電層。
圖16C圖示了制造產(chǎn)品的過程，包括在疊置在燃料電池雙極板的基 體部分上的一個或更多的層中形成微型槽和在基體部分上沉積或形成 一個或更多的導電層。
具體實施例方式
下面的實施例描述實質(zhì)上僅僅是示意性的，而不是限制本發(fā)明、及 其應用或使用。
現(xiàn)在參考圖1,本發(fā)明一個實施例包括具有燃料電池雙極板12的產(chǎn) 品10。燃料電池雙極板12包括基底29?；?9包括基體部分28和可 選的在基體部分28上的一個或更多的層?；w部分28包括多種材料， 所迷材料包括但不限于金屬、金屬合金和/或?qū)щ姀秃喜牧?。基體部分 28可包括一個或更多的層。
燃料電池雙極板12包括第一面100和相對的第二面102。燃料電池 雙極板12包括至少部分由第一面100中的多個平臺14和通道16限定 的反應物氣體流場。通道16由側(cè)壁22和底面24限定。冷卻通道26可 在第二面102中形成。
燃料電池雙極板12包括在其中形成的微型槽20。在此使用的術(shù)語 "微型槽"意味著這樣的槽，其中槽的至少一維具有顯著小于通道特征長 度的長度，通道長度通常小于lO(Him。微型槽可形成為多種形狀，如圖 2-4所示。截面為V形(三角形)的微型槽具有小于50nm的寬度和/或 深度；截面為正方形或矩形的微型槽具有小于50pm的寬度和/或深度； 或截面為半圓形的微型槽具有小于50pm的半徑。在另一實施例中(未 示出)，微型槽可以為梯形或正弦形截面。
現(xiàn)在參見圖5,在本發(fā)明一個實施例中，通道16具有從大約200pm 到大約lmm范圍的寬度，如線A所示；和從大約200pm到大約lmm 范圍的深度，如線B所示。如圖4所示，在本發(fā)明一個實施例中，微型 槽20具有從大約lpm到大約lOOnm范圍的寬度，如線C所示；和從大 約1pm到大約50pm范圍的深度，如線D所示。在本發(fā)明一個實施例中， 微型槽20的深度(線D)為通道16的深度(線B)的大約0.1 %到30 %范圍，且微型槽20的寬度(線C)為通道16的寬度(線A)的大約 0.1 %到30%范圍。
微型槽20可形成在基體部分28中、或在基體部分28上的一個或 更多的層中或通過基體部分28上的一個或更多的層。例如，微型槽20 可在通道的側(cè)壁22中或上和/或通道的底面24中或上形成。優(yōu)選地，微: 型槽僅在通道24的底面中或上形成。微型槽20通過使用含有形成微型 槽的特征的沖壓或;溪制模在基體部分28的至少部分中沖壓或模制微型 槽而形成。；微型槽20也可以在基體部分28中加工通道16時形成。微: 型槽20也可以通過在第一面100的至少部分上使用高功率脈沖激光器 激光微加工形成，其中激光頭的計算機控制用于限制在限定通道16的 表面的部分中或上的微型槽20的形成區(qū)域。如圖15所示，微型槽20 也可以通過化學蝕刻在基體部分28中形成，例如鉻酸蝕刻。掩才莫106 可選擇性地沉積在燃料電池雙+及一反12的基體部分28上，留下開口 108 暴露基體部分28的部分。其后，基體部分28的暴露部分與氣體或液體 蝕刻劑接觸，以限制微型槽20的形成區(qū)域為基體部分28的不帶掩模部 分。微型槽20也可以通過機械刻劃形成，其中微型槽20例如使用彈簧 加載的刻劃元件，如金剛石鑲?cè)袖撝破坊蛱蓟镨側(cè)袖撝破房倘肴剂想?池雙極板的第一面100的至少部分中。
在本發(fā)明另 一實施例中，微型槽20在疊置在基體部分28上的一個 或更多的層中形成。在一個實施例中， 一個或更多的導電層104沉積或 形成在基體部分28上，如圖16A所示。掩才莫106可選擇性地沉積在導 電層104上，留下開口 108暴露導電層104的一部分。導電層104的暴 露部分可濕或干蝕刻以在導電層104中形成樣支型槽20,如圖16B所示。 可選地，親水性層30可沉積或形成在導電層104上，如圖16C所示。 導電層104可包括但不限于金屬、金屬合金、導電聚合物或帶有導電顆 ?；蚶w維的聚合物。用于導電層104的合適材料的示例包括在Fronk等
的美國專利號6，372，376中公開的材料和Vyas等的美國專利號6，866,958 中公開的PVD (物理汽相沉積)金。
現(xiàn)在參見圖6,在另一實施例中，親水性層30沉積或形成在燃料電 池雙極板12的第一面IOO上。親水性層30形成如下在燃料電池雙極 板的第一面IOO的至少部分上沉積親水性涂層，例如金屬氧化物涂層， 包括但不限于二氧化硅(Si02) 、 二氧化鉿(Hf02) 、 二氧化鋯(Zr02)、 氧化鋁(A1203)、氧化錫(Sn02)、五氧化鉭(Ta205)、五氧化鈮(Nb205 )、 二氧化鉬(Mo02) 、 二氧化銥(Ir02) 、 二氧化釕(Ru02)、亞穩(wěn)氮氧 化物、非化學計量的金屬氧化物、或氮氧化物及其混合物，如美國專利 申請?zhí)?006/0216571A1公開的；在燃料電池雙極板的第一面100的至 少部分上沉積親水性涂層，例如導電材料和金屬氧化物的組合物，如美 國專利申請?zhí)?006/0194095A1公開的；在燃料電池雙極板的第一面的 至少部分上激光微加工小特征；在燃料電池雙極板的第一面的至少部分 上化學氧化處理，例如美國專利申請?zhí)?006/0040148A1公開的；在燃 料電池雙極板的第 一 面的至少部分上機械刻劃；在燃料電池雙極板的第 一面的至少部分上化學蝕刻以提供表面粗糙度或提供表面官能團；或?qū)?官能團化學地附接到燃料電池雙極板的第一面的至少部分。在一個實施 例中，親水性層30通過使用20%的硝酸和10%的氫氟酸化學蝕刻含有 不銹鋼的燃沖十電池雙才及板形成。親水性層30也可以通過將細;徵結(jié)構(gòu)合
并入碳復合材料模制模或金屬沖壓模中形成。
具有親水性特性的燃料電池雙極板使得通道中的水以稱為自然潤 濕或浸潤的過程沿表面蔓延。得到的薄膜不太可能改變沿連接到公用進 出和出口集管的通道陣列的流動分布。如果板材料具有足夠高的表面能
量，通過擴散J^某介傳輸?shù)乃畬⒔佑|通道壁且然后通過毛細力沿其長度傳 輸?shù)酵ǖ赖牡撞拷锹渲小Ｔ诹鲃油ǖ赖慕锹渲兄С肿匀粷櫇竦奈锢硪?br> 由Concus-Finn條件描述，"+|<90°，其中p為在液體表面和固體表面
之間形成的靜態(tài)接觸角，且a為通道角落角。對矩形通道a/2=45°，這 表示當靜態(tài)接觸角小于45。時將發(fā)生自然潤濕。對于用于具有復合燃料 電池雙極板的當前燃料電池組設計中的粗略的矩形通道，設定大約上限 給實現(xiàn)親水性板表面對于通道水輸運和低栽荷穩(wěn)定性的有益效果需要 的接觸角。 現(xiàn)在參見圖7,親水性層30在通道16的側(cè)壁22上和微型槽20任 一側(cè)上但不包括微型槽的通道16的底面24的部分上形成。這可以通過 例如在形成親水性層30之前選擇性地在燃料電池雙極板的平臺和/或通 道上沉積掩模且隨后去除所述掩模實現(xiàn)。
在本發(fā)明另一實施例中，通道16可為任何形狀。如圖8A所示，通 道16為矩形截面，或如圖8B所示，通道為U形截面，或如圖8C所示， 通道為V形截面。在另一實施例(未示出)中，通道16為梯形或正弦 形截面。類似地，微型槽20可以具有任何適當?shù)男螤?。例如，微型?20可以為類似于圖8A、8B和8C所示的通道16的矩形截面、U形截面、 或V形截面。在另一實施例(未示出)中，微型槽20為梯形或正弦形 截面。
現(xiàn)在參見圖9，在本發(fā)明一個實施例中，微型槽20定向為大致平行 于燃ifr電池雙極板12的通道16的部分的縱軸線。
現(xiàn)在參見圖10,本發(fā)明另一實施例包括燃料電池雙極板12,燃料 電池雙極板12包括第一薄金屬板40和第二薄金屬板42,第一薄金屬板 40和第二薄金屬板42每個沖壓和結(jié)合以提供多個平臺14和通道16。 微型槽20可分別在第一金屬板40和第二金屬板42的第一面IOO和100， 中形成。冷卻通道26可分別設置在第一金屬板40和第二金屬板42的 第二面102和102，中。
現(xiàn)在參見圖11,在本發(fā)明另一實施例中，燃料電池雙極板的第一面 100和IOO，的親水性特性通過在燃料電池雙極板的第一面上形成親水性 層30提高，如上所述。
現(xiàn)在參見圖12，在本發(fā)明另一實施例中，親水性層30可在燃料電 池雙極板的第一面100和100'但不包括微型槽20上選擇性地形成。這 可以通過例如在形成親水性層30之前選擇性地在燃料電池雙才及板的平 臺14和/或通道16上沉積掩模且隨后去除所述掩模實現(xiàn)。
在圖13所示的本發(fā)明另一實施例中，產(chǎn)品IO包括具有第一面100 的第一燃料電池雙才及板112,所述第一面IOO具有由多個平臺14和通道 16在其中限定的反應物氣體流場；具有第一面IOO的第二燃料電池雙極 板212,所述笫一面IOO具有由多個平臺14和通道16在其中限定的反 應物氣體流場；和設置在它們之間的軟物品部分84。軟物品部分84包 括具有第一面64和第二面66的聚合物電解質(zhì)膜62。陰極68疊置在聚
合物電解質(zhì)膜62的第一面64上。第一氣體擴散士某介層76疊置在陰極 68上，且可選地第 一多微孔層72可置于第 一氣體擴散媒介層76和陰極 68之間。第一燃料電池雙極板112疊置在第一氣體擴散i某介層76上。 陽極70位于聚合物電解質(zhì)膜62的第二面66之下。第二氣體擴散媒介 層78位于陽極層70之下，且可選地第二多微孔層74可置于第二氣體 擴散媒介層78和陽極70之間。第二燃料電池雙極板212疊置在第二氣 體擴散媒介層78上。
圖14A圖示了在帶有微型槽20的通道16中的水滴200。圖14B為 沿線B-B截取的截面圖，圖示了對具有0.6的寬-深縱橫比的通道16和 具有通道16深度的大約1/7的深度和45。的通道接觸角的倒圓的三角形 微型槽20的微型槽自然潤濕(浸潤)。
當術(shù)語"上"、"疊置"、"位于上方"或"下"、"位于下方"、"位于之下"
關于第一部件或?qū)酉鄬τ诘诙考驅(qū)拥南鄬ξ恢檬褂脮r，其應當指的 是第一部件或?qū)优c第二部件或?qū)又苯咏佑|，或附如的層或部件置于所述
第一部件或?qū)雍偷诙考驅(qū)又g。
本發(fā)明實施例的以上描述實質(zhì)上僅僅是示意性的，因此其變型并不 認為是偏離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)品，其包括燃料電池雙極板，其包括具有第一面的基底；限定在所述第一面中的反應物氣體流場，所述反應物氣體流場包括多個平臺和通道；和在所述第一面中形成的多個微型槽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述基底包括基體部 分，且其中所述多個微型槽延伸到所述基體部分中。
3. 根椐權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述基底包括基體部 分和在所述基體部分上的至少第一導電層，且其中所述多個微型槽形成 在所述第一導電層中或通過所述第一導電層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述基底包括基體部 分、在所述基體部分的至少部分上的至少第一導電層、和在所述第一導 電層的至少部分上的親水性層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品，其特征在于，沒有親水性層疊置在 微型槽上。 ，
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述親水性層疊置在 微型槽上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述微型槽延伸通過 所述第一導電層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述微型槽延伸通過 所述第一導電層且延伸到所述基體部分中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品，其特征在于，沒有親水性層且沒有 導電層疊置在所述微型槽上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述微型槽的至少 一個與所述通道中的一個連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求l所迷的產(chǎn)品，其特征在于，每個通道通過底面 和至少一個壁限定，且其中微型槽至少在所述底面中形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求l所迷的產(chǎn)品，其特征在于，所迷微型槽任意定向。
13.根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述微型槽中的至 少一個以大致平行于所述通道中的一個的縱軸線的方向形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求l所迷的產(chǎn)品，其特征在于，所迷微型槽的截面 結(jié)構(gòu)為v形。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述微型槽的截面 結(jié)構(gòu)為矩形。
16. 根椐權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述微型槽的截面 結(jié)構(gòu)為半圓形。
17. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述微型槽的截面 結(jié)構(gòu)為梯形。
18. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述微型槽的截面 結(jié)構(gòu)為正弦形。
19. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述微型槽的深度 為所述通道的深度的O.l %到30% 。
20. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述微型槽的寬度 為所述通道的寬度的0.1%到30%。
21. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述通道的截面結(jié) 構(gòu)為U形。
22. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述通道的截面結(jié) 構(gòu)為矩形。
23. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述通道的截面結(jié) 構(gòu)為V形。
24. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述通道的截面結(jié) 構(gòu)為梯形。
25. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述通道的截面結(jié) 構(gòu)為正弦形。
26. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品還包括 多個燃津+電池雙才及玲反；和位于相鄰的燃#+電池雙招j反之間且面向反應物氣體流場的軟物品 部分，其中所述軟物品部分包括在聚合物電解質(zhì)膜的相對面上的陽極和 陰極。
27. —種過程，其包括提供燃料電池雙極板，其包括基底，所述 基底包括具有多個平臺和通道的第 一面；和在所述基底中形成微型槽。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的過程，其特征在于，所述基底還包括至 少第一導電層。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的過程，其特征在于，所述基底還包括親 水性層。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的過程，其特征在于，形成微型槽包括在 所述基底的至少部分上沖壓、模制、加工、激光微加工、化學蝕刻、或 機械刻劃中的至少一種。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的過程，其特征在于，所述微型槽具有三 角形、正方形、矩形、半圓形、梯形、或正弦形中的至少一種截面形狀。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的過程，其特征在于，所述微型槽在限定 通道的至少一個表面中形成。
33. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的過程，其特征在于，所述通道每個通過 至少一個壁和底面限定，且其中微型槽在所述底面中形成。
34. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的過程，其特征在于，所述通道每個通過 至少一個壁限定，且其中微型槽在所述壁中形成。
35. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的過程，其特征在于，所述通道具有矩形、 U形、V形、梯形、或正弦形中的至少一種截面形狀。
36. —種過程，其包括形成多個燃料電池雙極板，所述多個燃料 電池雙極板每個包括基底，所述基底包括具有多個平臺和通道的第一 面、和在所述基底中的微型槽。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的過程，其特征在于，還包括提供軟物品 部分，所述軟物品部分位于相鄰的燃料電池雙極板之間且面向所述多個 平臺和通道，其中所述軟物品部分包括在聚合物電解質(zhì)膜的相對面上的 陽極和陰極。
38. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的過程，其特征在于，所述形成包括在所 述基底的至少部分上沖壓、模制、加工、激光微加工、化學蝕刻、或機 械刻劃中的至少 一種以形成微型槽。
39. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的過程，其特征在于，所述基底還包括至 少第一導電層。
40. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的過程，其特征在于，所述基底還包括親 水性層。
41. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的過程，其特征在于，所述微型槽具有三 角形、正方形、矩形、半圓形、梯形、或正弦形中的至少一種截面形狀。
42. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的過程，其特征在于，所述微型槽在限定 通道的至少一個表面中形成。
43. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的過程，其特征在于，所述通道每個通過 至少一個壁和底面限定，且其中微型槽在所述底面中形成。
44. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的過程，其特征在于，所述通道每個通過 至少一個壁限定，且其中微型槽在所述壁中形成。
45. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的過程，其特征在于，所述通道具有矩 形、U形、V形、梯形、或正弦形中的至少一種截面形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于改進水輸運的帶有微型槽的雙極板。本發(fā)明的一個實施例包括具有基底的燃料電池雙極板，所述基底包括第一面；限定在所述第一面中的反應物氣體流場，所述反應物氣體流場包括多個平臺和通道；和在所述第一面中形成的多個微型槽。
文檔編號H01M8/02GK101350411SQ20081013197
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者G·V·達希奇, J·A·羅克, K·E·紐曼, 埃爾哈米德 M·H·阿布德, S·J·斯潘塞, T·A·特拉博德, Y·張 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司