双极板是燃料电池堆主要的结构支撑构件，其结构设计形成了堆内部氢气、空气、水的流动通道，作为电炉的主要结构件，双极板的厚度直接影响电炉的功率密度，目前行业内由于膜电极技术门槛相对较高，突破性进展缓慢，提高电炉产品性能的动力主要集中在双极板上，那么，下面一起了解下燃料电池双极板设计特点吧!

　　燃料电池双极板满足以下性能要求：

　　1、双极板具有高电导率，才能在结构上发挥单电池的串联作用;

　　2、为了隔离各腔体的反应气体和热水，双极板气体渗透率满足要求;

　　3、将反应区的热量迅速传递给冷却液，双极板应具有较高的导热系数;

　　4、考虑到结构强度、振动、功率密度及低温启动，双极板材料的强度、密度、热容也满足产品性能要求。

　　金属材料导电率和电导率高，阻气率和材料强度高，适合制作更薄的极板，但材料易腐蚀，需要专用的镀膜技术。 石墨极板相对厚度较大，但材料稳定，在耐久性方面有一定的优势：

　　1、满足活性面积要求

　　双极板的设计首先要考虑满足反应堆功率的活性面积要求。 如下图左侧红框发电区域所示，活性面积区域的选择与反应堆均匀配气区域和均匀温度分布区域的位置密切相关，否则会影响反应堆的耐久性。 目前，燃料电池的电力需求不断增大，对膜电极活性面积的要求越来越大。 在加大面积的同时，考虑冲压和冲压等技术能否满足大面积极板的加工要求。

　　2、考虑各方面的公差

　　设计中还应充分考虑双极板、膜电极和密封线的尺寸公差、形位公差以及装配过程中的配合公差，合理的公差设计才能保证产品的可靠性、一致性和耐久性。 下图表示双极板、密封线和膜电极的配合截面，该配合区域的合理设计对组装性能、干湿耐久性及活性区域占有率有重要影响。

　　3、材料属性和成型工艺

　　双极板的设计过程应充分考虑材料特性和成型工艺。 石墨极板的强度与金属板相比强度低，气体透过率高，所以极板的厚度需要安全裕量。 目前，普通石墨板薄的地方至少还留有0.3mm的厚度，模板材料厚度再薄一点。

      4、配管口和结构强度设计

　　极板配气入口设计时，金属板有以下两种方式：

　　阴极和阳极板之间需要供气隔板，结构比较复杂，丰田金属板热压胶内部有隔离气体的隔板结构; 另一种方式是锯齿型配气结构，增加密封区域的宽度，但整体结构简单。

　　核反应堆的很大出力需要相应的配气口设计、结构强度设计，配气口面积会影响电池组装数量的上限。 极板结构设计在设计阶段应考虑反应堆组装后各方向的强度，以及燃气流向、反应堆放置方向、工艺孔位、巡检取电、电板取电等因素。 不同厂家的金属双极板，既有三路介质进出口在同一侧的设计，也有针对其他需求而不同的设计方案。

       5、流场介质均匀分配

　　在流场设计中，气路、氢气路和水路的设计要保障介质的均匀分配，合理的压降设计要保障不同单体池之间的均匀分配，特别是氢气和空气侧要减少液态水的影响，流路设计中要考虑合适的发动机系统和相应的工作条件。