一种用于燃料电池双极板的密封结构制造技术

本发明专利技术提供了一种用于燃料电池双极板的密封结构。双极板包括第一双极板和第二双极板，密封结构平铺在第一双极板与第二双极板之间。密封结构包括密封垫，密封垫由氟橡胶制作。密封垫的至少一个表面带有凸峰，凸峰包括网格状凸峰或至少两圈环状凸峰。当双极板装配成电堆后，密封垫处于压缩状态，此时密封垫的高度比其处于非压缩状态时减小20％～30％。高温质子交换膜燃料电池双极板的密封结构采用氟橡胶制作，其气密性与耐高温性都非常优异，能保证燃料电池电堆的长时间稳定可靠运行。证燃料电池电堆的长时间稳定可靠运行。证燃料电池电堆的长时间稳定可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池双极板的密封结构


[0001]本专利技术涉及一种密封结构，具体涉及一种用于高温质子交换膜燃料电池双极板的密封结构，属于燃料电池


技术介绍

[0002]高温质子交换膜燃料电池(high temperature proton exchange membrane fuel cell,HT
‑
PEMFC)是指工作温度在100～200℃下的质子交换膜燃料电池。与传统的低温质子交换膜燃料电池相比，高温质子交换膜燃料电池具有以下优势：(1)工作温度高，有利于提高电化学反应活性，加快电化学反应速度；(2)提高催化剂抗一氧化碳中毒的能力；(3)有利于气态排水，可简化电池的水热管理系统。
[0003]作为燃料电池的核心部件，双极板和膜电极一直是当前研究的重点，相比较而言，密封垫是极容易被忽视的部分。但是，密封部件同样也是燃料电池的重要组成部分，其性能好坏直接影响到燃料电池的发电效率和寿命。高温质子交换膜燃料电池工作环境要求密封材料具有高气密性、耐酸性、耐温性、低物质析出量、力学性能优异、良好经济性。
[0004]由于氟橡胶具有很多优异的性能，与普通橡胶相比，氟橡胶有以下优点：耐高温性能、耐腐蚀性能、耐溶胀性能、耐老化性能、耐压缩永久变形性能、机械性能、耐高真空性能、耐燃性性能、耐低温性能。氟橡胶用作高温质子交换膜燃料电池的密封材料，具有很好的前景。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：如何延长高温质子交换膜燃料电池的双极板密封垫的使用寿命。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于燃料电池双极板的密封结构，双极板包括第一双极板和第二双极板，密封结构平铺在第一双极板与第二双极板之间；
[0007]密封结构包括密封垫，密封垫由氟橡胶制作；
[0008]密封垫的至少一个表面带有凸峰，凸峰包括网格状凸峰或至少两圈环状凸峰；
[0009]密封垫被配置为：当双极板装配成电堆后，密封垫处于压缩状态，此时密封垫的高度比其处于非压缩状态时减小20％～30％。
[0010]在一些实施例中，密封垫采用底面平整的双峰密封垫，双峰密封垫处于压缩状态时的高度比其处于非压缩状态时减小20％～25％。
[0011]在一些实施例中，双峰密封垫的两圈环状凸峰平行，环状凸峰的顶面为弧面。
[0012]在一些实施例中，第一双极板设有第一安装槽用于安置双峰密封垫，第一安装槽的宽度大于双峰密封垫处于非压缩状态时的宽度。
[0013]在一些实施例中，双峰密封垫的底面与第一安装槽的槽底接触，双峰密封垫的两侧面分别与第一安装槽对应的两侧槽壁相距约0.1毫米。
[0014]在一些实施例中，第二双极板表面平整并附有一层密封胶层。
[0015]在一些实施例中，密封胶层的厚度小于0.025毫米。
[0016]在一些实施例中，第二双极板设有第二安装槽，第二安装槽与第一安装槽正对；第二安装槽内安置扁平环状的支撑垫，支撑垫的两个表面都平整，支撑垫由氟橡胶制作。
[0017]在一些实施例中，密封垫采用网格密封垫，网格密封垫的底面平整且其顶部带有网格状凸峰；网格密封垫处于压缩状态时的高度比其处于非压缩状态时减小24％～26％。
[0018]在一些实施例中，网格状凸峰的顶面是平面。
[0019]本专利技术的有益效果：高温质子交换膜燃料电池双极板的密封结构采用氟橡胶制作，其气密性与耐高温性都非常优异，能保证燃料电池电堆的长时间稳定可靠运行。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例1中燃料电池双极板密封结构的剖视示意图。
[0021]图2是本专利技术实施例1中密封垫的整体结构示意图。
[0022]图3是本专利技术实施例1中密封垫的截面示意图。
[0023]图4是本专利技术实施例2中燃料电池双极板密封结构的剖视示意图。
[0024]图5是本专利技术实施例2中燃料电池双极板密封结构的工作状态示意图。
[0025]图6是本专利技术实施例3中燃料电池双极板密封结构的剖视示意图。
[0026]图7是本专利技术实施例3中密封垫的整体结构示意图。
[0027]图8是本专利技术实施例3中密封垫的底部示意图。
[0028]以上各图中的附图标记如下：
[0029]110 双极板
[0030]111 凹槽
[0031]120 双极板
[0032]130 双峰密封垫
[0033]131 基底
[0034]132 凸峰
[0035]133 凸峰
[0036]140 密封胶层
[0037]150 膜电极框架
[0038]160 膜电极
[0039]210 双极板
[0040]211 凹槽
[0041]220 双极板
[0042]221 凹槽
[0043]230 双峰密封垫
[0044]231 基底
[0045]232 凸峰
[0046]233 凸峰
[0047]240 支撑垫
[0048]250 膜电极框架
[0049]260 膜电极
[0050]310 双极板
[0051]320 双极板
[0052]330 网格密封垫
[0053]331 凸峰
[0054]340 密封胶层
[0055]350 膜电极框架
[0056]360 膜电极
具体实施方式
[0057]本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本专利的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。
[0058]在本专利的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“横”、“纵”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
[0059]本专利技术的不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本专利技术也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本专利技术也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。
[0060]膜电极(Membrane Electrode Ass本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池双极板的密封结构，所述双极板包括第一双极板和第二双极板，所述密封结构平铺在所述第一双极板与所述第二双极板之间，其特征在于，所述密封结构包括密封垫，所述密封垫由氟橡胶制作；所述密封垫的至少一个表面带有凸峰，所述凸峰包括网格状凸峰或至少两圈环状凸峰；所述密封垫被配置为：当所述双极板装配成电堆后，所述密封垫处于压缩状态，此时所述密封垫的高度比其处于非压缩状态时减小20％～30％。2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池双极板的密封结构，其特征在于，所述密封垫采用底面平整的双峰密封垫，所述双峰密封垫处于压缩状态时的高度比其处于非压缩状态时减小20％～25％。3.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池双极板的密封结构，其特征在于，所述双峰密封垫的两圈环状凸峰平行，环状凸峰的顶面为弧面。4.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池双极板的密封结构，其特征在于，所述第一双极板设有第一安装槽用于安置所述双峰密封垫，所述第一安装槽的宽度大于所述双峰密封垫处于非压缩状态时的宽度。5.根据权利要求4所述的一种用于燃料电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：余皎，沈建跃，
申请(专利权)人：苏州氢洁电源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：