一种燃料电池电堆模块灌胶防护结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种燃料电池电堆模块灌胶防护结构，包括金属紧固件、被密封件和填充材料，所述金属紧固件设置在所述被密封件的上下端板之间，所述金属紧固件与所述被密封件之间设置间隙，所述填充材料通过固化工艺填充在所述被密封件和所述金属紧固件之间。其中本实用新型专利技术的有益效果是：燃料电池进行密封同时实现对电堆的绝缘，同时有效增强燃料电池的抗振特性。振特性。振特性。

A glue filling protective structure for fuel cell stack module

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池电堆模块灌胶防护结构


[0001]本技术涉及燃料电池结构设计领域，特别涉及一种燃料电池电堆模块灌胶防护结构。

技术介绍

[0002]燃料电池电堆极板在电堆内部起到气体导流以及强度支撑的效果，大功率燃料电池电堆往往是由数百节金属极板和膜电极串联而成，整个燃料电池电堆的电压高达几百伏，为了保证电堆内部和电堆壳体的绝缘性，需要在电堆堆芯极板和电堆模块封装之间增加绝缘材料来保证绝缘，同时数百节电池的串联的结构在振动过程中容易导致塌陷现象，需要设置将强的结构支撑来保证电堆的结构强度。
[0003]目前的双极板本身并没有任何绝缘结构，绝缘主要是通过外部绝缘部件或者增加电气空间来保证，这样无疑增加了零部件数量、成本以及增大了电池的布置空间；电堆在压缩后，由于膜电极为柔性材料，导致在振动过程中出现堆芯尺寸发生变化，导致接触不良以及气体泄漏问题；同时目前的燃料电池单电池部分均是裸露在电堆内部，在电池有积水情况下容易形成单电池之间的短路现象，在正常工作中难以保证燃料电池工作的稳定性。如图1所示，燃料电池在工作的过程当中容易在燃料电池单电池的一侧产生积水就会造成单电池的短路。
[0004]专利CN214203742U中公开了一种燃料电池金属双极板绝缘套，通过在双极板上设置绝缘套，将绝缘套设计成边框的结构，在绝缘套内设有夹层；绝缘套通过使金属双极板的外边缘插入夹层实现对金属双极板外边缘的包覆，以此实现对双极板的绝缘同时不会增减燃料电池的尺寸。
[0005]上述
技术实现思路
通过在双极板上设置的结构实现绝缘功能，仍存在对燃料电池的生产增加了时间成本以及生产成本的问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本技术中披露了一种既能实现对燃料电池进行密封同时能够对燃料电池的绝缘设计的燃料电池电堆模块灌胶防护结构，本技术的技术方案是这样实施的：
[0007]一种燃料电池电堆模块灌胶防护结构，包括金属紧固件、被密封件和填充材料，所述金属紧固件设置在所述被密封件的上下端板之间，所述金属紧固件与所述被密封件之间设置间隙，所述填充材料通过固化工艺填充在所述被密封件和所述金属紧固件之间。
[0008]优选地，所述被密封件包括燃料电池电堆堆芯。
[0009]优选地，所述填充材料包括液态橡胶。
[0010]一种燃料电池，包括上述任一一种燃料电池电堆模块灌胶防护结构。
[0011]优选地，所述燃料电池电堆堆芯与燃料电池壳体之间填充所述填充材料。
[0012]实施本技术的技术方案可解决现有技术中对于燃料电池的绝缘主要采用增
加外部的绝缘部件或者增加电气空间的方式导致燃料电池的体积过大的问题；实施本技术的技术方案，通过在燃料电池电堆堆芯上设置金属紧固件，金属紧固件与电堆堆芯之间设置间隙，通过固化工艺向间隙中注入液态橡胶，同时在燃料电池的电池之间可以采用注入液态橡胶，可实现对燃料电池进行密封同时实现对电堆的绝缘，同时有效增强燃料电池的抗振特性的技术效果。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0015]图1为燃料电池堆芯结构示意图；
[0016]图2为燃料电池灌胶结构示意图。
[0017]在上述附图中，各图号标记分别表示：
[0018]1燃料电池端板
[0019]2燃料电池单电池
[0020]3水
[0021]4液态橡胶
[0022]5金属紧固件
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]在具体的实施例1中，如图2所示，一种燃料电池电堆模块灌胶防护结构，包括金属紧固件5、被密封件和填充材料，金属紧固件5设置在被密封件的上下端板之间，金属紧固件5与被密封件之间设置间隙，填充材料通过固化工艺填充在被密封件和金属紧固件5之间。
[0026]在本实施例中采用液态橡胶作为填充材料，对燃料电池的电池单元进行灌胶，被密封件选用燃料电池的电堆堆芯，填充材料选用液态橡胶。现有的燃料电池的堆芯结构如图1所示，在燃料电池工作过程当中由于电池内部的反应会在电池内部产生一定量的水3，水3会影响电池的绝缘性，导致电池的单电池间的绝缘性较差，继而影响电池的正常运行。在本实施例中在燃料电池的端板之间设置金属紧固件5，如图2所示，金属紧固件5与燃料电池单电池2之间存在间距，在金属紧固件5与燃料电池单电池2之间填充液态橡胶4，液态橡胶4在填充时的初始状态具有流动性，能够对金属紧固件5和燃料电池单电池2之间进行充
分的填充，增强燃料电池结构的稳定性，液态橡胶4具有良好的绝缘性能够保证燃料电池的保持较好的绝缘性能同时能够对间隙进行充分有效的填充，当对液态橡胶4进行固化工艺后会形成密实的橡胶填充物，能够在电堆振动过程中有效约束燃料电池单电池2之间的相对位移，增加燃料电池单电池2的抗振特性继而实现对燃料电池密封性的增强。除了在金属紧固件5和燃料电池点电池之间填充液态橡胶4外，在燃料电池单电池2与燃料电池壳体之间还可以填充液态橡胶4，进一步隔绝了燃料电池堆芯外部泄漏的路径，提升了燃料电池堆芯的密封性能。
[0027]实施例2
[0028]一种燃料电池，采用实施例1中的燃料电池电堆模块灌胶防护结构对燃料电池中的各个电池单元进行灌胶，保证燃料电池单电池的密封性和绝缘性，同时在燃料电池单电池2和燃料电池的壳体之间填充液态橡胶4，在保证燃料电池单电池2的密封性和绝缘性的同时对整个燃料电池堆芯外部泄漏路径进行充分有效的隔绝，提升了燃料电池的密封性能以及绝缘性能。
[0029]需要指出的是，以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电堆模块灌胶防护结构，其特征在于：包括金属紧固件、被密封件和填充材料，所述金属紧固件设置在所述被密封件的上下端板之间，所述金属紧固件与所述被密封件之间设置间隙，所述填充材料通过固化工艺填充在所述被密封件和所述金属紧固件之间。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆模块灌胶防护结构，其特征在于：所述被密封件包括燃料电池电堆堆...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁鹏，王春，唐厚闻，
申请(专利权)人：上海氢晨新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：