燃料电池长寿命膜电极的密封结构转让专利
申请号 : CN202110867620.5
文献号 : CN113314728B
文献日 : 2021-10-08
发明人 : 徐黎明 , 刘东 , 蔡卓龙
申请人 : 爱德曼氢能源装备有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.燃料电池长寿命膜电极的密封结构,包括阳极板(1)和阴极板(2),所述阳极板(1)与阴极板(2)叠合,且阳极板(1)与阴极板(2)之间夹持有质子交换膜(9)和扩散片(5),所述扩散片(5)由两片组成并分布与质子交换膜(9)的两侧,所述阳极板(1)和阴极板(2)的两端皆开设有通孔(3),其特征在于:所述阳极板(1)的外表面设置有密封槽件(4),所述密封槽件(4)包括第一环槽(41)、条形槽(42)和第二环形槽(43),所述第一环槽(41)内嵌合有密封圈(6),所述条形槽(42)的内部呈阶梯状,且所述条形槽(42)的两侧皆开设有导槽并与向外延伸到阳极板(1)的表面,所述条形槽(42)内嵌合有密封条(8),所述密封条(8)的外表面套接有封盖(10),且所述封盖(10)内嵌于条形槽(42)内,所述第二环形槽(43)嵌合有封边环(7),且封边环(7)围绕于密封圈(6)的四周,所述密封条(8)的两端上翘中间低洼,且密封条(8)的中心处一体化连接有弧面凸条;所述密封圈(6)和密封条(8)的数量皆为两个,两个所述密封圈(6)和密封条(8)分别安装于阳极板(1)和阴极板(2)上;所述封边环(7)包括环体(71)和充气孔(72),所述环体(71)的边缘呈弧形,所述环体(71)的表面开设有充气孔(72);
环体(71)向内侧弯折,与密封圈(6)之间形成了一个空腔;所述质子交换膜(9)包括膜电极(91),所述膜电极(91)的两侧皆贴合有催化片(92),所述催化片(92)的外周包裹有密封胶片(93),所述密封胶片(93)通过胶粘剂与催化片(92)粘合固定;阳极板(1)与阴极板(2)叠合后,密封条(8)夹持在催化片(92)与密封胶片(93)的连接处,通过阳极板(1)与阴极板(2)挤压,使密封条(8)中心的弧面凸条形变向两侧扩张,使密封条(8)两端翘起处张开吸附在催化片(92)和密封胶片(93)的表面,密封条(8)两侧的坡面能缓冲液体的冲击。
2.根据权利要求1所述的燃料电池长寿命膜电极的密封结构,其特征在于:所述密封圈(6)呈环形,围绕阳极板(1)的内侧一圈,且密封圈(6)的两端围绕通孔(3)外侧设置。
3.根据权利要求1所述的燃料电池长寿命膜电极的密封结构,其特征在于:所述充气孔(72)由两个喇叭状通孔相组合,且右侧喇叭状通孔套在左侧喇叭状通孔的尾端。
说明书 :
燃料电池长寿命膜电极的密封结构
技术领域
背景技术
电极的密封十分重要。
极板或膜电极的正、反面对称位置,在所述的导流双极板或膜电极设置密封件的位置开有
多个连接通孔,所述的设置在导流双极板或膜电极正、反面的二密封件通过上述多个连接
通孔用与其本身相同的材料连接在一起。与现有技术相比,本发明密封结构在导流双极板
与膜电极分离时,其密封件不易变形,也不会脱落,可重复使用。
化,催化片与膜电极之间无密封,易导致气体从催化片与膜电极缝隙进入,这样就造成气体
略过了催化片,直接与膜电极反应,未经过催化之间反应,直接导致离子转化率降低。
密封性急剧下降。
发明内容
降的问题。
膜和扩散片,所述扩散片由两片组成并分布与质子交换膜的两侧,所述阳极板和阴极板的
两端皆开设有通孔,所述阳极板的外表面设置有密封槽件,所述密封槽件包括第一环槽、条
形槽和第二环形槽,所述第一环槽内嵌合有密封圈,所述条形槽的内部呈阶梯状,且所述条
形槽的两侧皆开设有导槽并与向外延伸到阳极板的表面,所述条形槽内嵌合有密封条,所
述密封条的外表面套接有封盖,且所述封盖内嵌于条形槽内,所述第二环形槽嵌合有封边
环,且封边环围绕于密封圈的四周,所述密封条的两端上翘中间低洼,且密封条的中心处一
体化连接有弧面凸条。
与密封胶片的连接处,通过阳极板与阴极板挤压,使密封条中心的弧面凸条形变向两侧扩
张,使密封条两端翘起处张开,同时密封条表面凹槽内气体排出,使密封条吸附在催化片和
密封胶片的表面,密封条两侧的坡面能缓冲液体的冲击,在高速行驶的车辆内长期使用,也
能确保密封的稳定性。
了惰性气体密封层,同时惰性气体能保护密封圈,减缓了密封圈的老化时间,进一步提升了
密封寿命,同时,氮气能通过条形槽两侧的导槽进去,气压抵住密封条的表面,加强密封条
与催化片和密封胶片紧密抵触,提升密封性,也能同时防止密封条的老化。
附图说明
91、膜电极;92、催化片;93、密封胶片;10、封盖。
具体实施方式
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。
膜9和扩散片5,扩散片5由两片组成并分布与质子交换膜9的两侧,阳极板1和阴极板2的两
端皆开设有通孔3,通孔3用于进气、排液使用。
开设有导槽并与向外延伸到阳极板1的表面,条形槽42内嵌合有密封条8,密封条8的外表面
套接有封盖10,且封盖10内嵌于条形槽42内,导槽低于封盖10设置,第二环形槽43嵌合有封
边环7,且封边环7围绕于密封圈6的四周,密封条8的两端上翘中间低洼,且密封条8的中心
处一体化连接有弧面凸条。
相抵,形成包裹密封。
侧喇叭状通孔套在左侧喇叭状通孔的尾端,环体71压合折起后,内部气体向外排,会推动充
气孔72内的边缘卷边,将排气孔堵死,避免漏气。
定,提高膜电极91与催化片92连接处的密封性,也方便后期装配。
极板2叠在阳极板1上。
处张开吸附在催化片92和密封胶片93的表面,密封条8两侧的坡面能缓冲液体的冲击,在高
速行驶的车辆内长期使用,也能确保密封的稳定性。
折起闭合孔洞,避免漏气,使密封圈6与封边环7之间形成了惰性气体密封层,同时惰性气体
能保护密封圈6,减缓了密封圈6的老化时间,提升了密封寿命,同时,氮气通过导槽进入第
二环形槽43内,气压抵住密封条8的表面,加强密封条8与催化片92和密封胶片93紧密抵触,
提升密封性,防止密封条8的老化。
从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定,因此旨再将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。