通过在垫片拐角处插入连接件来提高密封接触压力均匀性制造技术

若干变型可包括一种产品，该产品可包括燃料电池堆组件，该燃料电池堆组件可包括至少一个双极板，该双极板包括至少一个第一凸起垫片，该第一凸起垫片可包括第一开叉拐角，该第一开叉拐角可包括第一连接件。

Improve sealing contact pressure uniformity by inserting connectors at the corners of gaskets.

A number of variations may include a product, which may include a fuel cell stack component, which can include at least one bipolar plate, which includes at least one first raised gasket, and the first protruding gasket may include a first fork angle, and the first fork angle may include a first connector.

【技术实现步骤摘要】
通过在垫片拐角处插入连接件来提高密封接触压力均匀性
本专利技术总体涉及的领域包括双极板。
技术介绍
燃料电池为电化学装置，其将燃料(流入氢气)和氧化剂(例如氧气)组合以产生电能。术语燃料典型地被用于指代或者单个单元或多个单元(这取决于其被用于的环境)。多个单元典型地被捆绑在一起，且被布置成以形成具有多个一般以电串联布置的单元的电池堆。为了减轻流体从板之间的不期望的泄漏，经常使用密封件。密封件沿着板的周边边缘设置，和/或绕着延伸通过板的孔的周边设置。该密封件可包括弹性密封件，或者可选地，金属板可形成为用于限定凸起的垫片状密封件。凸起垫片可在平面金属片材上邻近于该片材的外部边缘形成，或者邻近于围绕与该片材中形成的孔的边缘形成。通过冲压操作可在金属片材中形成凸起垫片，尽管可以使用其它方法。该凸起的垫片状密封件可以关于该突起的垫片状密封件的纵向中心线大致对称。然而，应当理解的是，凸起的垫片状密封件可以关于纵向中心线非对称。凸起的垫片状密封件可包括通常为垂直于纵向中心线的弓形的横截面形状。凸起的垫片状密封件的通常为弓形的横截面形状提供对在垂直于平面金属片材的方向上的载荷的弹性响应。凸起的垫片状密封件可压靠邻接板，以形成抵靠邻接板的密封件。倘若凸起的垫片状密封件的部分具有高硬度，且其它部分具有较低硬度，凸起的垫片状密封件的高硬度区域可防止凸起的垫片状密封件的较低硬度区域形成紧密密封。因此，凸起的垫片状密封件应当在该凸起的垫片状密封件的所有部分具有均匀的硬度，以便形成绕着板的整个周边边缘和/或绕着邻近孔的整个周边的紧密密封。密封垫片可减轻从燃料电池堆内的邻近板的流体泄漏，并促进反应剂在燃料电池堆内的流动。在极限载荷下，例如车辆碰撞，垫片可能变得过压缩，并导致燃料电池内的泄漏或燃料电池堆的失效。特别地，密封垫片可具有可能遭受高接触压力的拐角。在垫片子的拐角处设置连接件能够减小接触压力。
技术实现思路
若干变型可包括一种产品，该产品可包括燃料电池堆组件，该燃料电池堆组件可包括至少一个双极板，该双极板包括至少一个第一凸起垫片，该第一凸起垫片可包括第一开叉拐角，该第一开叉拐角可包括第一连接件。若干变型可包括一种产品，该产品可包括至少一个双极板，该双极板包括至少一个第一凸起垫片，该第一凸起垫片可包括第一开叉拐角，该第一开叉拐角可包括第一连接件。若干变型可包括一种方法，该方法可包括提供至少一个双极板，该双极板包括至少一个第一凸起垫片，该第一凸起垫片可包括拐角；以及通过提供第一开叉拐角来减小该至少一个第一凸起垫片上的接触压力，该第一开叉拐角可包括位于该拐角内的第一连接件。根据下文提供的详细说明，本专利技术的范围内的其它说明性变型将变得显而易见。应当理解的是，详细描述和所列举的变型虽然公开了选用变型，但是仅仅旨在说明的目的，且并不旨在限制本专利技术的范围。附图说明根据详细描述和附图，将更全面地理解本专利技术的范围内的选择变型实例，其中：图1描绘了双极板的一个变型；图2描绘了具有凸起垫片的双极板的一个变型；图3描绘了具有凸起垫片的双极板的一个变型；图4描绘了具有凸起垫片的双极板的一个变型；图5描绘了具有凸起垫片的双极板的一个变型；图6描绘了在双极板的凸起垫片的拐角处测得的接触压力的有限元分析的一个变型；以及图7描绘了在双极板的凸起垫片的拐角处测得的接触压力的有限元分析的一个变型。具体实施方式以下变型的描述在本质上仅仅是说明性的，且决不旨在限制本专利技术的范围、其应用或使用。以下变型的描述仅仅说明被视作落在本专利技术的范围内的部件、元件、动作、产品和方法，且决不旨在限制这个范围，该范围被具体的公开或未明确地阐述。如本文描述的部件、元件、动作、产品和方法可以除在本文明确描述的方式之外的方式进行组合和重组，且仍被视作落在本专利技术的范围内。参考图1至4；燃料电池堆10可包括至少一个双极板12，该双极板可包括第一垫片14和第二垫片18，其中该第一垫片14和第二垫片18可为平行的，且其中该第一垫片和第二垫片可被构造和布置成用于在燃料电池堆10内的至少一个双极板12与邻近的双极板(未示出)之间形成密封。第一垫片14可包括第一拐角16，且该第一拐角可包括第一连接件22，该第一连接件可被构造和布置成用于将第一拐角16分成第一开叉拐角26，其中该第一开叉拐角26被构造和布置成用于减小垫片接触压力并提高沿着密封路径的密封接触压力的均匀性。第二垫片18可包括第二拐角20，且该第二拐角可包括第二连接件24，该第二连接件可被构造和布置成用于将第二拐角20分成第二开叉拐角28，其中该第二开叉拐角28被构造和布置成用于减小垫片接触压力并提高沿着密封路径的密封接触压力的均匀性。参考图5；燃料电池堆10可包括至少一个双极板12，该双极板可包括第一垫片14，其中，该第一垫片14可被构造和布置成用于建立燃料电池堆10内至少一个双极板12与邻近的双极板(未示出)之间的密封。第一垫片14可包括第一拐角16，且该第一拐角可包括第一连接件22，该第一连接件可被构造和布置成用于将第一拐角16分成第一开叉拐角26，其中，该第一开叉拐角26被构造和布置成用于减小垫片接触压力并提高沿着密封路径的密封接触压力的均匀性。参考图6和7；且作为实例，包括具有拐角16的密封突起垫片14的双极板可具有近似3.13MPa的平均拐角接触压力(A)。包括具有拐角16的密封突起垫片14的双极板(该拐角可包括连接件22，该连接件可被构造和布置成用于将该拐角分成开叉拐角26)可具有近似2.71MPa的平均拐角接触压力(B)，因而，减小垫片接触压力并提高沿着密封路径的密封接触压力的均匀性。以上说明在本质上仅仅是说明性的，且因而，其变型并不被视作为脱离在该文件内公开的本专利技术的的精神和范围。根据变型1，一种产品可包括燃料电池堆组件，该燃料电池堆组件可包括至少一个双极板，该双极板包括至少一个第一凸起垫片，该第一凸起垫片可包括第一开叉拐角，该第一开叉拐角可包括第一连接件。变型2可包括如变型1所述的产品，且可进一步包括第二凸起垫片，该第二凸起垫片可包括第二开叉拐角，该第二开叉拐角可包括第二连接件。变型3可包括如变型1和2中任一变型所述的产品，且可进一步包括平行于至少一个第一凸起垫片的第二凸起垫片。变型4可包括如变型3所述的产品，其中该第二凸起垫片可包括第二开叉拐角，该第二开叉拐角可包括第二连接件。根据变型5，一种产品可包括至少一个双极板，该双极板包括至少一个第一凸起垫片，该第一凸起垫片可包括第一开叉拐角，该第一开叉拐角可包括第一连接件。变型6可包括如变型5所述的产品，且可进一步包括第二凸起垫片，该第二凸起垫片可包括第二开叉拐角，该第二开叉拐角可包括第二连接件。变型7可包括如变型5和6中任一变型所述的产品，且可进一步包括平行于至少一个第一凸起垫片的第二凸起垫片。变型8可包括如变型7所述的产品，其中该第二凸起垫片可包括第二开叉拐角，该第二开叉拐角可包括第二连接件。根据变型9，一种方法可包括提供至少一个双极板，该双极板包括至少一个第一凸起垫片，该第一凸起垫片可包括一拐角；以及通过提供第一开叉拐角来减小该至少一个第一凸起垫片上的接触压力，该第一开叉拐角可包括位于该拐角内的第一连接件。变型10可包括如变型9所述的方法，其中该至少一个双极板可进一步包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产品，包括：燃料电池堆组件，所述燃料电池堆组件包括至少一个双极板，所述双极板包括至少一个第一凸起垫片，所述第一凸起垫片包括第一开叉拐角，所述第一开叉拐角包括第一连接件。

【技术特征摘要】
2016.10.31 US 15/3385681.一种产品，包括：燃料电池堆组件，所述燃料电池堆组件包括至少一个双极板，所述双极板包括至少一个第一凸起垫片，所述第一凸起垫片包括第一开叉拐角，所述第一开叉拐角包括第一连接件。2.根据权利要求1所述的产品，进一步包括第二凸起垫片，所述第二凸起垫片包括第二开叉拐角，所述第二开叉拐角包括第二连接件。3.根据权利要求1所述的产品，进一步包括平行于所述至少一个第一凸起垫片的第二凸起垫片。4.根据权利要求3所述的产品，其中所述第二凸起垫片包括第二开叉拐角，所述第二开叉拐角包括第二连接件。5.一种产品，包括：至少一个双极板，所述双极板包括至少一个第一凸起垫片，所述第一凸起垫片包括第一开叉拐角，所述第一开叉...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·徐，席亮，杨曦，I·D·查普曼，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US