一种燃料电池反应堆装置制造方法及图纸

技术编号:33165659 阅读:16 留言:0更新日期:2022-04-22 14:29
本发明专利技术公开了一种燃料电池反应堆装置,由若干组双极板组件和若干组膜电极组件依次层叠而成。所述双极板组件包括第一隔流导电极板、第二隔流导电极板、氧化剂导流导电线、还原剂导流导电线。第一隔流导电极板和第二隔流导电极板均为薄板状导电体,相互保持电连接,二者平面之间设置有热交换腔。氧化剂导流导电线为长条丝线状导电体,贴合接触平铺布置在第一隔流导电极板的远离热交换腔的外表面上。还原剂导流导电线为长条丝线状导电体,贴合接触平铺布置在第二隔流导电极板的远离热交换腔的外表面上。有益效果:简化了双极板组件的加工难度并优化了密封结构,因此缩短了开发周期,提高了良品比率,降低了产品成本,延长了产品寿命。寿命。寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池反应堆装置


[0001]本专利技术涉及一种燃料电池反应堆装置领域。

技术介绍

[0002]燃料电池反应堆装置,是一种化学能转化为电能的装置,由若干组双极板组件和若干组膜电极组件依次层叠而成,氧化剂和还原剂进入燃料电池反应堆装置内完成氧化还原反应,对外输出电能,热交换液进入燃料电池反应堆装置内完成热交换。
[0003]每一组双极板组件通常由两片隔流导电极板叠合组成,承担着氧化剂、还原剂和热交换液在燃料电池反应堆装置中的相互隔离和导流作用,同时还承担着化学反应电流集流导电的作用。双极板组件厚度应尽可能地薄,以降低燃料电池反应堆装置总体厚度、减少电流和热的传导阻力。
[0004]隔流导电极板的材料一般为金属、石墨或具有涂层的复合材料。为减小双极板组件厚度,须通过冲压、模压或机加工等手段,在极薄的板材(例如,采用金属材料时,板材厚度低至0.1mm以下)表面上加工出众多微小的沟槽、隆起和开孔结构,以供氧化剂、还原剂和热交换液各自流通以及密封。这些微小的沟槽和隆起,与隔流导电极板是一个整体。
[0005]因此,双极板组件的结构非常复杂、密封困难,导致成型调试开发周期长、良品率低,成本高昂,且寿命不足。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种燃料电池反应堆装置,其双极板组件采用分置式结构,即:采用成型的长条丝线状导电体,代替隔流导电极板上的沟槽和隆起结构。长条丝线状导电体与隔流导电极板为分别加工、贴合粘结而成。
[0007]长条丝线状导电体与隔流导电极板可以根据各自特点,可以使用不同种类的、大批量生产的普通型材简单加工而成,通过焊接或粘结使二者形成电连通。
[0008]这种分置式的双极板组件极大简化了双极板组件的加工难度并优化了密封结构,因此缩短了开发周期,提高了良品比率,降低了产品成本,延长了产品寿命。
[0009]为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:
[0010]本专利技术提供一种燃料电池反应堆装置,由若干组双极板组件和若干组膜电极组件依次层叠而成。
[0011]所述双极板组件包括第一隔流导电极板、第二隔流导电极板、氧化剂导流导电线、还原剂导流导电线。
[0012]所述第一隔流导电极板和第二隔流导电极板均为薄板状导电体,相互保持电连接,二者平面之间设置有热交换腔。
[0013]所述氧化剂导流导电线为长条丝线状导电体,若干根这样的氧化剂导流导电线相互保持一定间距、并列贴合接触平铺布置在所述第一隔流导电极板的远离热交换腔的外表面上,贴合接触处保持电连接。
[0014]所述还原剂导流导电线为长条丝线状导电体,若干根这样的还原剂导流导电线相互保持一定间距、并列贴合接触平铺布置在所述第二隔流导电极板的远离热交换腔的外表面上,贴合接触处保持电连接。
[0015]所述氧化剂导流导电线和所述还原剂导流导电线材料均为导电金属或导电非金属,包括但不限于石墨纤维、不锈钢丝或具有涂层的复合细丝。
[0016]所述第一隔流导电极板和所述第二隔流导电极板材料为导电金属或导电非金属,包括但不限于石墨板、不锈钢板或具有涂层的复合材料板。
[0017]所述氧化剂导流导电线与所述第一隔流导电极板通过焊接或粘结的方式贴合,贴合接触处保持电连接。
[0018]所述还原剂导流导电线与所述第二隔流导电极板通过焊接或粘结的方式贴合,贴合接触处保持电连接。
[0019]优选地,所述燃料电池反应堆装置还包括氧化层密封垫。所述氧化层密封垫四周设置有贯穿的还原剂流入通道、氧化剂流入通道、还原剂流出通道、氧化剂流出通道、热交换液流入通道和热交换液流出通道。所述氧化层密封垫中部设置有镂空的氧化反应腔,氧化层密封垫表面设置有一系列的氧化剂流入槽和一系列的氧化剂流出槽,使氧化反应腔分别连通所述氧化剂流入通道和所述氧化剂流出通道。所述氧化层密封垫贴合接触布置在所述第一隔流导电极板的远离所述热交换腔的外表面上,所述氧化剂导流导电线设置在所述氧化反应腔中。
[0020]优选地,所述燃料电池反应堆装置还包括还原层密封垫。所述还原层密封垫四周设置有贯穿的还原剂流入通道、氧化剂流入通道、还原剂流出通道、氧化剂流出通道、热交换液流入通道和热交换液流出通道。所述还原层密封垫中部设置有镂空的还原反应腔,还原层密封垫表面设置有一系列的还原剂流入槽和一系列的还原剂流出槽,使还原反应腔分别连通所述还原剂流入通道和所述还原剂流出通道。所述还原层密封垫贴合接触布置在所述第二隔流导电极板的远离所述热交换腔的外表面上,所述还原剂导流导电线设置在所述还原反应腔中。
[0021]优选地,所述燃料电池反应堆装置还包括热交换层密封垫。所述热交换层密封垫四周设置有贯穿的还原剂流入通道、氧化剂流入通道、还原剂流出通道、氧化剂流出通道、热交换液流入通道和热交换液流出通道。所述热交换层密封垫的两个表面,分别贴合接触布置在所述第一隔流导电极板的内表面和所述第二隔流导电极板的内表面之间。所述热交换腔处于所述热交换层密封垫中部镂空空间内,热交换层密封垫表面设置有一系列的热交换液流入槽和一系列的热交换液流出槽,使热交换腔分别连通所述热交换液流入通道和热交换液流出通道。
[0022]优选地,所述热交换腔中设置有热交换液导流导电线。所述热交换液导流导电线为长条丝线状导电体,若干根这样的热交换液导流导电线相互保持一定间距、并列贴合接触平铺布置在所述第一隔流导电极板的内表面和第二隔流导电极板的内表面之间,贴合接触处保持电连接。所述热交换液导流导电线分别与所述氧化剂导流导电线和所述还原剂导流导电线均呈纵横交错方向铺设。
[0023]优选地,所述第一隔流导电极板和/或所述第二隔流导电极板在其朝向所述热交换腔的内表面上设置有若干个凸台,并通过该凸台使第一隔流导电极板和第二隔流导电极
板相互抵接,保持电连接。
[0024]优选地,所述氧化剂导流导电线和还原剂导流导电线布线走向一致,根数大致相同。
[0025]本专利技术的有益效果:本专利技术提供了一种燃料电池反应堆装置,极大简化了双极板组件的加工难度并优化了密封结构,因此缩短了开发周期,提高了良品比率,降低了产品成本,延长了产品寿命。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的之燃料电池反应堆装置结构示意图。
[0027]图2是本专利技术的实施例一之双极板组件局部截面剖视示意图。
[0028]图3是本专利技术的实施例一之双极板组件分层拆解示意图。
[0029]图4是本专利技术的实施例一之双极板组件某一横截面剖视示意图。
[0030]图5是本专利技术的实施例一之氧化层密封垫结构示意图。
[0031]图6是本专利技术的实施例一之热交换层密封垫结构示意图。
[0032]图7是本专利技术的实施例一之还原层密封垫结构示意图。
[0033]图8是本专利技术的实施例二之双极板组件分层拆解示意图。
[0034]图9是本专利技术的实施例二之双极板组件某一横截面剖视示意图。
[0035]图10是本专利技术的实施本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池反应堆装置(100),由若干组双极板组件(200)和若干组膜电极组件(300)依次层叠而成,其特征在于:所述双极板组件(200)包括第一隔流导电极板(2)、第二隔流导电极板(4)、氧化剂导流导电线(6)、还原剂导流导电线(8);所述第一隔流导电极板(2)和第二隔流导电极板(4)均为薄板状导电体,相互保持电连接,二者平面之间设置有热交换腔(3k);所述氧化剂导流导电线(6)为长条丝线状导电体,若干根这样的氧化剂导流导电线(6)相互保持一定间距、并列贴合接触平铺布置在所述第一隔流导电极板(2)的远离热交换腔(3k)的外表面(2m)上,贴合接触处保持电连接;所述还原剂导流导电线(8)为长条丝线状导电体,若干根这样的还原剂导流导电线(8)相互保持一定间距、并列贴合接触平铺布置在所述第二隔流导电极板(4)的远离热交换腔(3k)的外表面(4m)上,贴合接触处保持电连接。2.权利要求1所述的一种燃料电池反应堆装置(100),其特征在于:所述氧化剂导流导电线(6)和所述还原剂导流导电线(8)材料均为导电金属或导电非金属,包括但不限于石墨纤维、不锈钢丝或具有涂层的复合细丝;所述第一隔流导电极板(2)和所述第二隔流导电极板(4)材料均为导电金属或导电非金属,包括但不限于石墨板、不锈钢板或具有涂层的复合材料板;所述氧化剂导流导电线(6)与所述第一隔流导电极板(2)通过焊接或粘结的方式贴合,贴合接触处保持电连接;所述还原剂导流导电线(8)与所述第二隔流导电极板(4)通过焊接或粘结的方式贴合,贴合接触处保持电连接。3.权利要求1所述的一种燃料电池反应堆装置(100),其特征在于:所述燃料电池反应堆装置(100)还包括氧化层密封垫(1);所述氧化层密封垫(1)四周设置有贯穿的还原剂流入通道(1a)、氧化剂流入通道(1b)、还原剂流出通道(1c)、氧化剂流出通道(1d)、热交换液流入通道(1e)和热交换液流出通道(1f);所述氧化层密封垫(1)中部设置有镂空的氧化反应腔(1k),氧化层密封垫(1)表面设置有一系列的氧化剂流入槽(1g)和一系列的氧化剂流出槽(1h),使氧化反应腔(1k)分别连通所述氧化剂流入通道(1b)和所述氧化剂流出通道(1d);所述氧化层密封垫(1)贴合接触布置在所述第一隔流导电极板(2)的远离所述热交换腔(3k)的外表面(2m)上,所述氧化剂导流导电线(6)设置在所述氧化反应腔(1k)中。4.权利要求1所述的一种燃料电池反应堆装置(100),其特征在于:所述燃料电池反应堆装置(100)还包括还原层密封垫(5);所述还原层密封垫(5)四周设置有贯穿...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁辉袁梓彤袁梓玉
申请(专利权)人:苏州辉美汽车科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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