双极板

双极板（英文名bipolar plate）是因一个单电池所产生的电压较低，为了使燃料电池在实际中得到应用，必须把多个单电池通过起导电作用的隔板串联起来组成电堆，此隔板的一侧与1个单电池的阳极侧接触，另一侧则与相邻单电池的阴极侧接触，因此把此板叫做双极板。^[1]

双极板是PEMFC的关键部件之一，起着均匀分配燃料和氧化剂，实现电堆内各单池间的电的连接，支撑电堆、收集并导出电流、阻隔反应气体等功能。^[2]除此之外，双极板还有隔绝反应气、传导气流和提供反应气体通道等功能。^[3]

双极板按制作材料类型大体可以分为三类：碳基双极板、复合双极板和金属双极板。复合双极板又分为结构复合双极板和材料复合双极板。^[2]

双极板（又称隔板）的功能是提供气体流道，防止电池气室中的氢气与氧气串通，并在串联的阴阳两极之间建立电流通路。在保持一定机械强度和良好阻气作用的前提下，双极板厚度应尽可能地薄，以减少对电流和热的传导阻力。

双极板材料大致可分为3类：炭质材料、金属材料及金属与炭质的复合材料。

（1）炭质材料。炭质材料包括石墨、模压炭材料及膨胀（柔性）石墨。传统双极板采用致密石墨，经机械加工制成气体流道。·石墨双极板化学性质稳定，与MEA之间接触电阻小。

（2）金属材料。铝、镍niè、钛及不锈钢等金属材料可用于制作双极板。金属双极板易加工，可批量制造，成本低，厚度薄，电池的体积比功率与比能量高。

（3）复合材料。若双极板与MEA之间的接触电阻大，欧姆电阻产生的极化损失多，运行效率下降。在常用的各种双极板材料中，石墨材料的接触电阻最小，不锈钢和钛的表面均形成不导电的氧化物膜使接触电阻增高。

双极板需要做适当的表面处理。在双极板阳极侧经镀镍处理后导电性能良好，且不易被电解质润湿，可避免电解质流失。在电解质隔膜与电极有效面积以外的双极板的柔性接触，可有效地阻止气体向外泄露，此即所谓的“湿密封”。为减少在“湿密封”部位熔融碳酸盐对不锈钢的腐蚀，需要对双极板边框做“渗铝”保护处理。