一种一体化燃料电池单电池及燃料电池电池堆制造技术

本发明专利技术涉及一种一体化燃料电池单电池及燃料电池电池堆，电池堆由多个单电池堆叠装配而成，单电池包括依次堆叠的阴极板、质子交换膜、阳极板和水板，质子交换膜正反两面位于阴极板和阳极板的流场位置处叠层设有催化层和气体扩散层，单电池还包括膜电极支撑体，质子交换膜周侧固定在所述的膜电极支撑体内并与膜电极支撑体形成一个完整平面，膜电极支撑体与质子交换膜、催化层和气体扩散层作为一个整体夹设在阴极板和阳极板之间，阴极板和阳极板之间通过注入的密封胶密封连接。与现有技术相比，本发明专利技术具有结构稳定、密封性能优异、耐久性好、发电性能高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化燃料电池单电池及燃料电池电池堆
本专利技术涉及燃料电池
，尤其是涉及一种一体化燃料电池单电池及燃料电池电池堆。
技术介绍
传统质子交换膜燃料电池通过在两个双极板与一张膜电极(MEA)堆叠，并在双极板与MEA之间嵌入密封圈的方式组成一个电池单元(singlecell)。具体地，如图1、图2所示，燃料电池单电池包括依次堆叠的阴极板1、质子交换膜2、阳极板4和水板6，质子交换膜2正反两面位于双极板上的流道位置处设有催化层7和气体扩散层8，阴极板1和阳极板4与质子交换膜2接触面之间嵌入极板密封圈3，阳极板4和水板6之间嵌入水板密封圈5，由此实现电池单元的密封组装。传统电池单元采用密封件(密封圈)进行阴阳极板密封的方式存在如下问题：由于单片密封件制造的误差，容易造成各电池单元厚度上的尺寸差异，并引起面间受力不均，进而导致不同电池单元之间接触电阻的差异，在电堆发电时节间的性能一致性难以保证，电堆性能达不到设计要求。同时，密封件与膜电极组件边围的接触面积小，必然会有应力集中，可能会损伤膜电极或双极板等组件。因此，需要一种稳定的质子交换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体化燃料电池单电池，包括依次堆叠的阴极板(1)、质子交换膜(2)、阳极板(4)和水板(6)，所述的质子交换膜(2)正反两面位于阴极板(1)和阳极板(4)的流场位置处叠层设有催化层(7)和气体扩散层(8)，其特征在于，所述的单电池还包括膜电极支撑体(11)，所述的质子交换膜(2)周侧固定在所述的膜电极支撑体(11)内并与膜电极支撑体(11)形成一个完整平面，所述的膜电极支撑体(11)与质子交换膜(2)、催化层(7)和气体扩散层(8)作为一个整体夹设在阴极板(1)和阳极板(4)之间，所述的阴极板(1)和阳极板(4)之间通过注入的密封胶(10)密封连接。/n

【技术特征摘要】
20200331 CN 20201024409761.一种一体化燃料电池单电池，包括依次堆叠的阴极板(1)、质子交换膜(2)、阳极板(4)和水板(6)，所述的质子交换膜(2)正反两面位于阴极板(1)和阳极板(4)的流场位置处叠层设有催化层(7)和气体扩散层(8)，其特征在于，所述的单电池还包括膜电极支撑体(11)，所述的质子交换膜(2)周侧固定在所述的膜电极支撑体(11)内并与膜电极支撑体(11)形成一个完整平面，所述的膜电极支撑体(11)与质子交换膜(2)、催化层(7)和气体扩散层(8)作为一个整体夹设在阴极板(1)和阳极板(4)之间，所述的阴极板(1)和阳极板(4)之间通过注入的密封胶(10)密封连接。


2.根据权利要求1所述的一种一体化燃料电池单电池，其特征在于，所述的阴极板(1)和阳极板(4)相互扣合的一面位于流场周侧设有一圈用于填充密封胶(10)的极板凹槽。


3.根据权利要求1所述的一种一体化燃料电池单电池，其特征在于，所述的阴极板(1)和阳极板(4)相互扣合的一面位于流场周侧还对称且均匀分布多个用于定位的极板凸台，所述的膜电极支撑体(11)上对应设有与所述的极板凸台匹配的安装槽，装配时，所述的阴极板(1)和阳极板(4)上的极板凸台一一对应接触，所述的膜电极支撑体(11)安装在所述的极板凸台上。


4.根据权利要求1所述的一种一体化燃料电池单电池，其特征在于，所述的膜电极支撑体(11)包括两个设有方孔的支撑框体，两个支撑框体叠层设置，所述的质子交换膜(2)周侧夹设在上下两层支撑框体之间，且与两个支撑框...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨代军，殷骏，张存满，明平文，李冰，杨伟科，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31