燃料电池封装板及一体式双面燃料电池封装件制造技术

技术编号:32224047 阅读:24 留言:0更新日期:2022-02-09 17:29
本申请公开了一种燃料电池封装板,用于连接极板和膜电极组件。封装板上开设有安装孔、入孔和出孔,封装板表面还设置有分配槽,入孔和出孔设于分配槽中。构建电池单元时,将膜电极组件置于分配槽中,并使得封装板的表面与极板相连,封装板能够稳定连接膜电极组件与极板,还能够限定膜电极组件的位置、保证膜电极组件有效地接触流场区。另外,封装板还能够作为密封元件,避免反应气体或者液态水的泄漏,保证燃料电池的高效运行和使用安全。本申请还公开了一种一体式双面燃料电池封装件,包括上述燃料电池封装板,封装板包括第一面和第二面,第一面与第二面互为正反面。通过设置第一面和第二面互为封装板的正反面,提高了封装板的实用性。的实用性。的实用性。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池封装板及一体式双面燃料电池封装件


[0001]本申请涉及燃料电池
,尤其是一种燃料电池封装板及一体式双面燃料电池封装件。

技术介绍

[0002]燃料电池作为一种通过电化学反应产生电能的发电装置,不仅在能源交通领域发展迅速,也广泛应用于分布式发电供暖领域。目前,燃料电池已经成为高效清洁能源的标志,愈发受到大众的关注。
[0003]燃料电池电堆由多个燃料电池单元组装而成。燃料电池单元通常包括膜电极组件(MEA,Membrane Electrode Assembly)、金属极板和密封垫圈,膜电极组件处于一对金属极板之间;燃料电池工作时,反应气体流入膜电极组件,经过膜电极组件催化,产生电能,并生成液态水;密封垫圈用于隔绝气体泄漏。
[0004]现有的技术中,通常将两块金属极板激光焊接在一起,构成双极板;并将密封垫圈和膜电极组件结合成一体,构成膜电极气体扩散层组件。然后按照一组双极板、一片膜电极气体扩散层组件依次层叠,组装成燃料电池电堆。然而该种工艺下,电堆的组装效率低下,同时,替换电堆中损坏的燃料电池单元非常麻烦,给后续的检测、维护及更换带来了不便。
[0005]近年来,市面上还出现了一种热塑性材料的电池框架,将膜电极组件通过热压工艺与电池框架融为一体,构成燃料电池单元。该种方式虽能提高电堆的组装效率,但无法保证热压过程中膜电极组件的质子交换膜、催化剂层和气体扩散层等关键结构保持稳定,影响良品率,不利于燃料电池的大批量商业化生产,且增加了相关制备材料及配套设备的成本。
专利技术内
[0006]本申请的目的是在于克服现有技术中存在的不足,提供一种燃料电池封装板及一体式双面燃料电池封装件。
[0007]为实现以上技术目的,本申请提供了一种燃料电池封装板,用于连接极板和膜电极组件,燃料电池封装板上开设有:安装孔,用于设置膜电极组件;入孔,沿第一方向、设于安装孔的一侧;出孔,沿第一方向、设于安装孔的另一侧;安装孔、入孔和出孔贯穿燃料电池封装板;燃料电池封装板的表面还设置有分配槽,入孔和出孔设于分配槽中。
[0008]进一步地,燃料电池封装板包括第一面;分配槽包括第一分配槽,第一分配槽设于第一面上;入孔包括第一入孔,第一入孔沿第一方向、设于安装孔的第一侧;出孔包括第一出孔,第一出孔沿第一方向、设于安装孔的第二侧;安装孔、第一入孔和第一出孔设于第一分配槽中。
[0009]进一步地,第一分配槽中设置有沉槽,用于放置膜电极组件;安装孔设于沉槽中。
[0010]进一步地,第一分配槽中设置有两组导流部,其中一组导流部设于第一入孔和安装孔之间,其中另一组导流部设于第一出孔和安装孔之间。
[0011]进一步地,第一分配槽中设置有两组支撑部,其中一组支撑部连接第一入孔靠近安装孔的一侧,其中另一组支撑部连接第一出孔靠近安装孔的一侧。
[0012]进一步地,第一面上还设置有第一安装槽,用于容置粘结剂或者焊料;第一安装槽围绕第一分配槽设置。
[0013]进一步地,燃料电池封装板包括第二面;入孔包括第二入孔二,沿第一方向、设于安装孔的第二侧;出孔包括第二出孔,沿第一方向、设于安装孔的第一侧;分配槽包括:第二分配槽一,设于第二面上、并与安装孔间隔设置,第二入孔二设于第二分配槽一中;第二分配槽二,设于第二面上、并与安装孔间隔设置,第二出孔设于第二分配槽二中。
[0014]进一步地,第二分配槽一和/或第二分配槽二中设置有作用部,用于引导反应气体从第二分配槽一向安装孔流动,或者,用于引导反应气体从第二分配槽二向第二出孔流动。
[0015]进一步地,燃料电池封装板上开设有两个第二入孔二,两个第二入孔二沿第二方向间隔设置,两个第二入孔二通过第一流通槽连通;和/或,燃料电池封装板上开设有两个第二出孔,两个第二出孔沿第二方向间隔设置,两个第二出孔通过第二流通槽连通;第二方向垂直于第一方向。
[0016]进一步地,第二面上还设置有第二安装槽,用于容置粘结剂或者焊料;第二安装槽环绕成圈,将第二面分为工作区和安装区,安装孔、第二入孔二和第二出孔设于工作区中,安装区用于连接极板。
[0017]进一步地,燃料电池封装板上还开设有第二入口一,设于安装孔的第三侧;和/或,燃料电池封装板上还开设有第三入口和第三出口,第三入口和第三出口中的一者设于安装孔的第一侧,第三入口和第三出口中的另一者设于安装孔的第二侧;和/或,燃料电池封装板上设置有巡检部;和/或,燃料电池封装板上开设有定位孔;和/或,燃料电池封装板采用非金属绝缘材料制备而成。
[0018]进一步地,燃料电池封装板通过粘结剂与极板和/或膜电极组件相连;或者,燃料电池封装板通过焊接与极板相连。
[0019]本申请还提供了一种一体式双面燃料电池封装件,包括上述燃料电池封装板,燃料电池封装板包括第一面和第二面,第一面与第二面互为正反面。
[0020]本申请提供了一种燃料电池封装板,用于连接极板和膜电极组件。封装板上开设有安装孔、入孔和出孔,封装板表面还设置有分配槽,入孔和出孔设于分配槽中。构建电池单元时,将膜电极组件置于分配槽中,并使得封装板的表面与极板相连;此时,封装板的入孔连通极板的入口,封装板的出孔连通极板的出口,封装板的分配槽连通极板的流场区;反应气体从极板的入口进入,穿过封装板的入孔,进入分配槽,通过分配槽进入流场区、与膜电极组件接触后,部分反应气体发生电化学反应,另有部分反应气体通过封装板的出孔和极板的出口排出。封装板能够稳定连接膜电极组件与极板,还能够限定膜电极组件的位置、保证膜电极组件有效地接触流场区。另外,封装板还能够作为密封元件,避免反应气体或者液态水的泄漏,保证燃料电池的高效运行和使用安全。
[0021]本申请还提供了一种一体式双面燃料电池封装件,包括上述燃料电池封装板,封装板包括第一面和第二面,第一面与第二面互为正反面。通过设置第一面和第二面互为封装板的正反面,提高了封装板的实用性。
附图说明
[0022]图1为本申请提供的一种电池单元的结构示意图;图2为本申请提供的另一种电池单元的结构示意图;图3为本申请提供的一种极板的结构示意图;图4为与图3中极板配套设置的封装板第一面的结构示意图;图5为与图3中极板配套设置的封装板第二面的结构示意图;图6为本申请提供的一种膜电极组件的结构示意图。
具体实施方式
[0023]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024]在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池封装板(200),用于连接极板和膜电极组件,其特征在于,所述燃料电池封装板(200)上开设有:安装孔(201),用于设置所述膜电极组件;入孔,沿第一方向、设于所述安装孔(201)的一侧;出孔,沿所述第一方向、设于所述安装孔(201)的另一侧;所述安装孔(201)、所述入孔和所述出孔贯穿所述燃料电池封装板(200);所述燃料电池封装板(200)的表面还设置有分配槽,所述入孔和所述出孔设于所述分配槽中。2.根据权利要求1所述的燃料电池封装板(200),其特征在于,所述燃料电池封装板(200)包括第一面(210);所述分配槽包括第一分配槽(211),所述第一分配槽(211)设于所述第一面(210)上;所述入孔包括第一入孔(202),所述第一入孔(202)沿所述第一方向、设于所述安装孔(201)的第一侧;所述出孔包括第一出孔(203),所述第一出孔(203)沿所述第一方向、设于所述安装孔(201)的第二侧;所述安装孔(201)、所述第一入孔(202)和所述第一出孔(203)设于所述第一分配槽(211)中。3.根据权利要求2所述的燃料电池封装板(200),其特征在于,所述第一分配槽(211)中设置有沉槽(212),用于放置所述膜电极组件;所述安装孔(201)设于所述沉槽(212)中。4.根据权利要求2所述的燃料电池封装板(200),其特征在于,所述第一分配槽(211)中设置有两组导流部(214),其中一组所述导流部(214)设于所述第一入孔(202)和所述安装孔(201)之间,其中另一组导流部(214)设于所述第一出孔(203)和所述安装孔(201)之间。5.根据权利要求2所述的燃料电池封装板(200),其特征在于,所述第一分配槽(211)中设置有两组支撑部(215),其中一组所述支撑部(215)连接所述第一入孔(202)靠近所述安装孔(201)的一侧,其中另一组所述支撑部(215)连接所述第一出孔(203)靠近所述安装孔(201)的一侧。6.根据权利要求2所述的燃料电池封装板(200),其特征在于,所述第一面(210)上还设置有第一安装槽(213),用于容置粘结剂或者焊料;所述第一安装槽(213)围绕所述第一分配槽(211)设置。7.根据权利要求1所述的燃料电池封装板(200),其特征在于,所述燃料电池封装板(200)包括第二面(220);所述入孔包括第二入孔二(205),沿所述第一方向、设于所述安装孔(201)的第二侧;所述出孔包括第二出孔(206),沿所述第一方向、设于所述安装孔(201)的第一侧;所述分配槽包括:第二分配槽一(221),设于所述第二面(220)上、并与所述安装孔(201)间隔设置,所述第二入孔二(205)设于所述第二分配槽一(221)中;第二分配槽二(2...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆濛洲张义煌谢祖成陈杰李刚吴楚
申请(专利权)人:无锡威孚高科技集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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