一种燃料电池制造技术

技术编号:18081929 阅读:29 留言:0更新日期:2018-05-31 11:00
本实用新型专利技术公开了一种燃料电池,包括多个层叠的单体电池,每个单体电池包括膜电极组件,膜电极组件包括由聚合物形成的电解质膜、涂覆在电解质膜两侧的阳极和阴极以及设置在阳极和阴极外侧的阳极扩散层和阴极扩散层,还包括每个单体电池之间的隔板组件,隔板组件为双极板;本实用新型专利技术的燃料电池通过将双极板的阳极隔板和阴极隔板设置成相同的形状,可以大规模工业生产,降低成本;将相邻的双极板或同一双极板的焊缝位置设置成相互不重叠,而不需要增加焊缝密度,使得双极板之间的电流路径尽可能曲折,提高电流密度的均匀性,降低腐蚀速度,降低双极板与膜电极组件之间的接触电阻,从而提高燃料电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池
本技术涉及电池领域,涉及一种燃料电池。
技术介绍
燃料电池具有比常规电池更高的能量转换率,也不污染环境,其重要性在新能源时代起着至关重要的作用。现有的燃料电池为了统一简便,相邻或统一双极板之间的焊缝位置均大致相同的,这些焊缝的不均匀行性导致膜电极组件的电流密度的不均匀,局部位置电流密度增加,促进双极板局部位置的腐蚀速度加快,从而降低燃料电池的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种燃料电池,所述燃料电池的技术方案是这样实现的:一种燃料电池,包括多个层叠的单体电池,每个单体电池包括膜电极组件,所述膜电极组件包括由聚合物形成的电解质膜、涂覆在电解质膜两侧的阳极和阴极以及设置在阳极和阴极外侧的阳极扩散层和阴极扩散层;所述燃料电池还包括每个单体电池之间的隔板组件,所述隔板组件为双极板,所述双极板包括朝向膜电极组件阳极扩散层的阳极隔板和朝向膜电极组件阴极扩散层的阴极隔板,所述阳极隔板和阴极隔板为凸起和凹槽交替设置的凹凸结构,所述阳极隔板和阴极隔板的凸起和凹槽分别对应设置,所述阳极隔板的凸起与阳极扩散层之间形成燃料气体通道,所述阴极隔板的凸起与阴极扩散层之间形成氧气通道,所述阳极隔板与阴极隔板之间形成冷却液体通道;所述阳极隔板与阴极隔板之间通过焊缝固定连接,所述焊缝设置在阳极隔板和阴极隔板的凸起相连接的部位,所述不同单体电池之间的双极板的焊缝位置和同一双极板在横向和纵向的焊缝位置均不重叠。进一步的,所述燃料电池还包括供给燃料气体的燃料源,以及供应空气的空气源。进一步的,所述阳极隔板和阴极隔板的形状是相同的。进一步的,所述双极板的阳极隔板和阴极隔板均是由不锈钢材料制成的。进一步的,所述相邻的双极板的焊缝在相隔间距为10~50mm,所述同一双极板的焊缝相隔距离为20~100mm。本技术的燃料电池通过将双极板的阳极隔板和阴极隔板设置成相同的形状,可以大规模工业生产,降低成本;同时将相邻的双极板或同一双极板的焊缝位置设置成相互不重叠,而不需要增加焊缝密度,使得双极板之间的电流路径尽可能曲折,提高电流密度的均匀性,降低腐蚀速度,进一步降低双极板与膜电极组件之间的接触电阻,从而提高燃料电池的使用寿命。附图说明图1为本技术燃料电池断面结构示意图;图2为本技术燃料电池分解剖面示意图;图3为本技术燃料电池阳极隔板焊缝的投影平面示意图。附图标记:1-燃料电池,10-单体电池,11-电解质膜,12-阳极,13-阴极,14-阳极扩散层,15-阴极扩散层,20-双极板,21-阴极隔板,22-阳极隔板,23-凹凸结构,31-氧气通道,32-燃气气体通道,33-冷却液体通道,40-焊缝,40a-上层双极板的焊缝,40b-中间双极板的焊缝,40c-下层双极板的焊缝,50-燃料源,60-空气源。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。如图1~3所示,一种燃料电池1,包括多个层叠的单体电池10,每个单体电池10包括膜电极组件,所述膜电极组件包括由聚合物形成的电解质膜11、涂覆在电解质膜11两侧的阳极12和阴极13以及设置在阳极12和阴极13外侧的阳极扩散层14和阴极扩散层15;所述燃料电池1还包括每个单体电池10之间的隔板组件,所述隔板组件为双极板20,所述双极板20包括朝向膜电极组件阳极扩散层14的阳极隔板22和朝向膜电极组件阴极扩散层15的阴极隔板21,所述阳极隔板22和阴极隔板21为凸起和凹槽交替设置的凹凸结构23,所述阳极隔板22和阴极隔板21的凸起和凹槽分别对应设置,所述阳极隔板22的凸起与阳极扩散层14之间形成燃料气体通道32,所述阴极隔板21的凸起与阴极扩散层15之间形成氧气通道31,所述阳极隔板22与阴极隔板21之间形成冷却液体通道33;所述阳极隔板22与阴极隔板之21间通过焊缝40固定连接,所述焊缝设置在阳极隔板22和阴极隔板21的凸起相连接的部位,所述不同单体电池10之间的双极板20的焊缝40的位置和同一双极板20在横向和纵向的焊缝40的位置均不重叠。具体实施时,所述燃料电池1还包括供给燃料气体的燃料源50,以及供应空气的空气源60。具体实施时,所述阳极隔板22和阴极隔板21的形状是相同的。具体实施时,所述双极板20的阳极隔板22和阴极隔板21均是由不锈钢材料制成的。具体实施时,如图3所述,40a、40b、40c分别表示上中下三层双极板20不同位置上的焊缝位置,不同的双极板20之间的焊缝均在纵向和横向上具有一定的偏移。具体实施时,所述相邻的双极板20的焊缝在相隔间距为10~50mm,所述同一双极板20的焊缝相隔距离为20~100mm。本技术的
技术实现思路
及技术特征已揭示如上,熟悉本领域的技术人员仍可能基于本技术的教示而作出不背离本技术实质的替换及修饰,因此,本技术保护范围不限于实施例所揭示的内容,也包括各种不背离本技术实质的替换及修饰。本文档来自技高网
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一种燃料电池

【技术保护点】
一种燃料电池,其特征在于:包括多个层叠的单体电池,每个单体电池包括膜电极组件,所述膜电极组件包括由聚合物形成的电解质膜、涂覆在电解质膜两侧的阳极和阴极以及设置在阳极和阴极外侧的阳极扩散层和阴极扩散层;所述燃料电池还包括每个单体电池之间的隔板组件,所述隔板组件为双极板,所述双极板包括朝向膜电极组件阳极扩散层的阳极隔板和朝向膜电极组件阴极扩散层的阴极隔板,所述阳极隔板和阴极隔板为凸起和凹槽交替设置的凹凸结构,所述阳极隔板和阴极隔板的凸起和凹槽分别对应设置,所述阳极隔板的凸起与阳极扩散层之间形成燃料气体通道,所述阴极隔板的凸起与阴极扩散层之间形成氧气通道,所述阳极隔板与阴极隔板之间形成冷却液体通道;所述阳极隔板与阴极隔板之间通过焊缝固定连接,所述焊缝设置在阳极隔板和阴极隔板的凸起相连接的部位,所述不同单体电池之间的双极板的焊缝位置和同一双极板在横向和纵向的焊缝位置均不重叠。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池,其特征在于:包括多个层叠的单体电池,每个单体电池包括膜电极组件,所述膜电极组件包括由聚合物形成的电解质膜、涂覆在电解质膜两侧的阳极和阴极以及设置在阳极和阴极外侧的阳极扩散层和阴极扩散层;所述燃料电池还包括每个单体电池之间的隔板组件,所述隔板组件为双极板,所述双极板包括朝向膜电极组件阳极扩散层的阳极隔板和朝向膜电极组件阴极扩散层的阴极隔板,所述阳极隔板和阴极隔板为凸起和凹槽交替设置的凹凸结构,所述阳极隔板和阴极隔板的凸起和凹槽分别对应设置,所述阳极隔板的凸起与阳极扩散层之间形成燃料气体通道,所述阴极隔板的凸起与阴极扩散层之间形成氧气通道,所述阳极隔板与阴极隔板之间形成冷却液体通道;所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:程三岗陈枫李宝玉
申请(专利权)人:中能国盛动力电池技术北京股份公司
类型:新型
国别省市:北京,11

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