燃料电池转让专利
申请号 : CN202010001172.6
文献号 : CN111193045B
文献日 : 2021-08-10
发明人 : 李祥帆 , 郝义国 , 刘超
申请人 : 武汉中极氢能产业创新中心有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种燃料电池,其特征在于,包括双极板、第一密封胶线(31)和第二密封胶线(32),所述双极板包括相互重叠的第一极板(11)和第二极板(12),所述第一极板(11)和所述第二极板(12)中的一个为阴极板,另一个为阳极板,所述双极板具有气体开口(100)、活性区(10a)和多个气体通道(10A),所述气体开口(100)位于所述活性区(10a)外,所述气体通道(10A)连通所述气体开口(100)和所述活性区(10a),所述气体通道(10A)包括第一通道(13)和第二通道(14),所述第一通道(13)和所述第二通道(14)交替间隔排布,所述第一极板(11)上具有向远离所述第二极板(12)一侧凹陷的第一条形凹槽(11a),所述第二极板(12)上具有向远离所述第一极板(11)一侧凹陷的第二条形凹槽(12a),所述第一条形凹槽(11a)与所述第二极板(12)上呈平面的区域围成所述第一通道(13),所述第二条形凹槽(12a)与所述第一极板(11)上呈平面的区域围成所述第二通道(14),所述气体开口(100)包括间隔的第一开口和第二开口,所述第一开口为氢气进口(101),所述第二开口为氧气进口(103),所述第一极板(11)上对应连通所述第一开口和所述活性区(10a)的气体通道(10A)设置有多个第一通孔(11b),所述第二极板(12)上对应连通所述第二开口和所述活性区(10a)的气体通道(10A)设置有多个第二通孔(12b),位于所述第一开口靠近所述活性区(10a)一侧的所述第一通道(13)和所述第二通道(14)连通所述第一开口和所述活性区(10a),位于所述第二开口靠近所述活性区(10a)一侧的所述第一通道(13)和所述第二通道(14)连通所述第二开口和所述活性区(10a);
所述第一密封胶线(31)沿所述第一极板(11)的边缘延伸或者沿所述气体开口(100)的边缘延伸,所述第一密封胶线(31)位于所述第一极板(11)远离所述第二极板(12)的一侧,所述第二密封胶线(32)沿所述第二极板(12)的边缘延伸或者沿所述气体开口(100)的边缘延伸,所述第二密封胶线(32)位于所述第二极板(12)远离所述第一极板(11)的一侧。
2.根据权利要求1所述的燃料电池,其特征在于,所述第一条形凹槽(11a)和所述第二条形凹槽(12a)的横截面均呈梯形。
3.根据权利要求1所述的燃料电池,其特征在于,所述第一密封胶线(31)的横截面呈矩形,所述第二密封胶线(32)的横截面呈梯形、半圆形或三角形。
4.根据权利要求3所述的燃料电池,其特征在于,所述第二密封胶线(32)的横截面的高度大于所述第一密封胶线(31)的横截面的高度。
5.根据权利要求4所述的燃料电池,其特征在于,所述第一密封胶线(31)的横截面的高度为0.1~0.5mm,所述第二密封胶线(32)的横截面的高度为0.5~1.5mm。
6.根据权利要求1所述的燃料电池,其特征在于,所述第一密封胶线(31)和所述第二密封胶线(32)采用硅橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、丁基橡胶、丙烯酸橡胶、天然橡胶中的任意一种制成。
7.根据权利要求1~3任一项所述的燃料电池,其特征在于,所述第一极板(11)和所述第二极板(12)焊接或粘接。
说明书 :
燃料电池
技术领域
背景技术
组双极板之间夹有膜电极。燃料电池在工作时,氢气进入阳极板和膜电极之间,氧气进入阴
极板和膜电极之间。双极板和膜电极之间夹有密封胶线进行密封,双极板上不同区域的密
封力通常难以保证一致,影响密封性。
发明内容
板具有气体开口、活性区和多个气体通道,所述气体开口位于所述活性区外,所述气体通道
连通所述气体开口和所述活性区,所述气体通道包括第一通道和第二通道,所述第一通道
和所述第二通道交替间隔排布,所述第一极板上具有向远离所述第二极板一侧凹陷的第一
条形凹槽,所述第二极板上具有向远离所述第一极板一侧凹陷的第二条形凹槽,所述第一
条形凹槽与所述第二极板上呈平面的区域围成所述第一通道,所述第二条形凹槽与所述第
一极板上呈平面的区域围成所述第二通道。
连通所述第二开口和所述活性区,所述第一极板上对应连通所述第一开口和所述活性区的
气体通道设置有多个第一通孔,所述第二极板上对应连通所述第二开口和所述活性区的气
体通道设置有多个第二通孔。
所述第二极板的一侧,所述第二密封胶线沿所述第二极板的边缘延伸或者沿所述气体开口
的边缘延伸,所述第二密封胶线位于所述第二极板远离所述第一极板的一侧。
体通道进入活性区反应,或者反应后剩余的气体可以通过气体通道排出活性区。通过第一
极板上的第一条形凹槽与第二极板上呈平面的区域围成第一通道,第二极板上的第二条形
凹槽与第一极板上呈平面的区域围成第二通道,由于第一通道和第二通道是交替间隔排布
的,这样在两组双极板之间设置密封胶线和膜电极时,减小了双极板在气体通道处受到的
密封胶线产生的密封力,使双极板上不同区域的密封力更加一致,提高密封性。
附图说明
本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他
的附图。
具体实施方式
二极板12。第一极板11可以是阴极板和阳极板中的一个,第二极板12是阴极板和阳极板中
的另一个。双极板具有气体开口100,气体开口100通常包括氢气进口101、氢气出口102、氧
气进口103、氧气出口104。此外,双极板上通常还有冷却水进口105和冷却水出口106.双极
板的中部具有活性区10a。
气体通道10A连通到阳极板和膜电极20之间,氧气进口103通过气体通道10A连通到阴极板
和膜电极20之间。
膜电极20之间夹有密封胶线30进行密封。由于第一极板11上和第二极板12上都有凹槽,密
封胶线30在凹槽处受到挤压产生的形变较大,双极板上气体通道10A处会受到两侧的密封
胶线30较大的密封力,这使得双极板上不同区域的密封力难以保证一致,影响密封性。
另一个为阳极板。双极板具有气体开口100、活性区10a和多个气体通道10A,气体开口100位
于活性区10a外,气体通道10A连通气体开口100和活性区10a。气体开口100可以包括氢气进
口101、氢气出口102、氧气进口104、氧气出口104中的至少一种。
10A包括第一通道13和第二通道14,第一通道13和第二通道14交替间隔排布。第一极板11上
具有向远离第二极板12一侧凹陷的第一条形凹槽11a,第二极板12上具有向远离第一极板
11一侧凹陷的第二条形凹槽12a。第一条形凹槽11a与第二极板12上呈平面的区域围成第一
通道13,第二条形凹槽12a与第一极板11上呈平面的区域围成第二通道14。
体通道进入活性区反应,或者反应后剩余的气体可以通过气体通道排出活性区。通过第一
极板上的第一条形凹槽与第二极板上呈平面的区域围成第一通道,第二极板上的第二条形
凹槽与第一极板上呈平面的区域围成第二通道,由于第一通道和第二通道是交替间隔排布
的,这样在两组双极板之间设置密封胶线和膜电极时,减小了双极板在气体通道处受到的
密封胶线产生的密封力,使双极板上不同区域的密封力更加一致,提高密封性。
的局部结构示意图。该示意图为本公开实施例提供的双极板在图1中同样的A‑A处的截面示
意图。如图5所示,部分第一通道13和部分第二通道14连通第一开口和活性区10a,第一极板
11上对应连通第一开口和活性区10a的气体通道10A设置有多个第一通孔11b。
第二开口和活性区10a的气体通道10A设置有多个第二通孔12b。通过设置第一通孔11b和第
二通孔12b,气体在进入气体开口100后,氢气和氧气中的一种可以通过第一通孔11b进入到
双极板的一侧,氢气和氧气中的另一种可以通过第二通孔12b进入到双极板的另一侧。
极板11远离第二极板12的一侧。在本实施例中,可以有两个第一密封胶线31,其中一个第一
密封胶线31沿第一极板11的边缘延伸,另一个第一密封胶线31沿气体开口100的边缘延伸。
胶线32,其中一个第二密封胶线32沿第二极板12的边缘延伸,另一个第二密封胶线32沿气
体开口100的边缘延伸。
形成密封。沿气体开口100的边缘延伸的第一密封胶线31压在第一通道13上,沿气体开口
100的边缘延伸的第二密封胶线32压在第二通道14上。
双极板上不同区域的密封力更加一致,提高密封性。
面呈三角形的第二密封胶线32在进行密封时与膜电极形成的是线接触。采用一侧线接触、
一侧面接触的方式夹紧膜电极,与双侧面接触相比,压紧力更大,密封效果更好;与双侧线
接触相比,即使两侧的密封胶线出现错位,也不会导致第一密封胶线31和第二密封胶线32
之间未能对应而导致密封失效。
挤压时,第二密封胶线32可以产生更大的形变,作为主压缩侧,产生主要的形变,这样更有
利于燃料电池制作时密封力的一致性,且主压缩侧的密封条高度较高,设计空间更加灵活。
32可以有足够的形变空间,并且还可以避免燃料电池的厚度过大。
生较好的密封性,并且易于制作,使用寿命也较长。
避免了第一密封胶线31和第二密封胶线32不便的安装过程。
体通道进入活性区反应,或者反应后剩余的气体可以通过气体通道排出活性区。通过第一
极板上的第一条形凹槽与第二极板上呈平面的区域围成第一通道,第二极板上的第二条形
凹槽与第一极板上呈平面的区域围成第二通道,由于第一通道和第二通道是交替间隔排布
的,这样在两组双极板之间设置密封胶线和膜电极时,减小了双极板在气体通道处受到的
密封胶线产生的密封力,使双极板上不同区域的密封力更加一致,提高密封性。