一种膜电极组件、单体电池及电池堆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种膜电极组件、单体电池及电池堆，所述膜电极组件包括设置于所述膜电极组件的歧管口一侧的多个间隔排列的凸起，所述凸起设置于所述歧管口靠近所述膜电极组件的反应区的一侧。本实用新型专利技术能够避免电池堆内的气体发生停滞或倒流，保证电池堆内各个单电池的氢气和氧气的供应量均匀，从而使电池堆各处的电流密度、功率密度和发热量均匀，保证电池堆的安全性和提高电池堆的额定功率。电池堆的安全性和提高电池堆的额定功率。电池堆的安全性和提高电池堆的额定功率。

Membrane electrode assembly, single cell and battery stack

【技术实现步骤摘要】
一种膜电极组件、单体电池及电池堆


[0001]本技术涉及质子交换膜燃料电池
，特别涉及一种膜电极组件、单体电池及电池堆。

技术介绍

[0002]膜电极组件是质子交换膜燃料电池堆的心脏，膜电极组件在结构上分为分配区、活化区和歧管区，其中分配区的作用是辅助双极板分配区使反应气体、水均匀分配到活化区进行电化学反应；歧管区起着反应气体、冷却液流入和排出的作用,所以歧管口的设计直接影响整堆的流量均一性及压降。
[0003]现有技术中，膜电极组件上的歧管口的边框长于双极板的歧管口的边框，膜电极上歧管口突出的边框将阻碍气体进入下一片单电池，受其影响，燃料电池堆各个单电池入口气体的流速不一致，导致燃料电池堆各个单电池的氢气和氧气供应量不均匀。这种不均匀将使电池堆各处的电流密度、功率密度和发热量分布不均匀，导致电池堆局部失水、过热或者额定功率过低等问题。

技术实现思路

[0004]本技术的主要目的是提供一种膜电极，旨在解决现有技术中膜电极组件中歧管口边框阻碍气流流通的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提出一种膜电极组件，包括：
[0006]设置于膜电极组件的歧管口一侧的多个间隔排列的凸起，凸起设置于歧管口靠近膜电极组件的反应区的一侧。
[0007]可选地，凸起为三角形；或
[0008]凸起为梯形；或
[0009]凸起为矩形。
[0010]可选地，凸起等距间隔设置于歧管口的侧边。
[0011]可选地，凸起的高度为0.5
‑
1.5mm。
[0012]可选地，凸起设置于膜电极组件的空气进气歧管口的侧边；和/或
[0013]凸起设置于膜电极组件的空气出气歧管口的侧边。
[0014]可选地，凸起设置于膜电极组件的氢气进气歧管口的侧边；和/或
[0015]凸起设置于膜电极组件的氢气出气歧管口的侧边。
[0016]可选地，凸起设置于膜电极组件的冷却液进液歧管口的侧边；和/或
[0017]凸起设置于膜电极组件的冷却液出液歧管口的侧边。
[0018]本技术还提供了一种单体电池，包括上述的膜电极组件。
[0019]可选地，单体电池还包括双极板，双极板盖覆于膜电极组件且与膜电极组件连接。
[0020]本技术还提供了一种电池堆，包括上述的单体电池。
[0021]本技术提供的膜电极组件，在膜电极组件的歧管口靠近膜电极组件的反应区
的一侧设置有多个间隔排列的凸起，通过间隔排列的凸起之间的间隔降低边框对流体的阻碍，防止流体在歧管口处受阻而导致各个单电池入口流体的流速不一致。本技术能够避免电池堆内的气体发生停滞或倒流，保证电池堆内各个单电池的氢气和氧气的供应量均匀，从而使电池堆各处的电流密度、功率密度和发热量均匀，保证膜电池堆的安全性和提高电池堆的额定功率。
附图说明
[0022]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些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0023]图1为现有技术膜电极组件的结构示意图；
[0024]图2为本技术实施例的膜电极组件结构示意图(凸起设置于空气歧管口)；
[0025]图3为本技术实施例的内部结构示意图(凸起设置于所述有歧管口)。
具体实施方式
[0026]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的一部分实施例，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。
[0027]需要说明，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0028]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0029]另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
[0030]现有技术中，膜电极组件的歧管口的边框长于双极板的歧管口边框，其膜电极组歧管口边框长于双极板歧管口边框的部分在气流流通过程中，该部分边框将对该膜电极组件与双极板形成的单体电池中流入下一片单体电池的气体形成阻碍，导致各个单体电池入
口处的气体流速不同，部分单体电池内甚至出现气体停止或者倒流的情况，这使得燃料电池堆各个单体电池氢气和氧气供应量不均匀。这种不均匀将使电池堆各处的电流密度、功率密度和发热量分布不均匀，导致电池堆局部失水、过热以及额定功率低等问题。
[0031]为了解决上述问题，如图1
‑
图3所示，本技术提供的一种膜电极组件，包括设置于膜电极组件的歧管口200一侧的多个间隔排列的凸起300，凸起300设置于歧管口200靠近膜电极组件的反应区100的一侧。
[0032]可以理解的是：在膜电极组件的歧管口200靠近膜电极组件的反应区100的一侧设置有多个沿歧管口200的侧边间隔排列的凸起300，通过间隔排列的凸起300之间的间隔降低边框对流体的阻碍，防止流体在歧管口200处受阻而导致各个单电池入口流体的流速不一致。本技术能够避免电池堆内的气体发生停滞或倒流，保证电池堆内各个单电池的氢气和氧气的供应量均匀，从而保证电池堆各处的电流密度、功率密度和发热量均匀，延长电池堆的使用寿命和保证电池堆的各项性能。
[0033]需要说明的是：膜电极组件的歧管口200设置在膜电极组件反应区100的两侧，包括空气进气歧管口201、冷却液进液歧管口202、氢气出气歧管口203本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜电极组件，其特征在于，包括：设置于所述膜电极组件的歧管口一侧的多个间隔排列的凸起，所述凸起设置于所述歧管口靠近所述膜电极组件的反应区的一侧。2.根据权利要求1所述的一种膜电极组件，其特征在于：所述凸起为三角形；或所述凸起为梯形；或所述凸起为矩形。3.根据权利要求1所述的一种膜电极组件，其特征在于：所述凸起等距间隔设置于所述歧管口的侧边。4.根据权利要求1所述的一种膜电极组件，其特征在于：所述凸起的高度为0.5
‑
1.5mm。5.根据权利要求1所述的一种膜电极组件，其特征在于：所述凸起设置于所述膜电极组件的空气进气歧管口的侧边；和/或所述凸起设置于所述膜电极组件的空气出气歧管口的侧边。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵红霞，陶路鑫，
申请(专利权)人：未势能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：