一种单体电池、燃料电池及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种单体电池、燃料电池及其制作方法，所述单体电池包括分体成型的第一极板组件和第二极板组件。所述第一极板组件包括第一阳极板、第一阴极板和第一膜电极，所述第二极板组件包括第二阳极板、第二阴极板和第二膜电极，所述第一阳极板连接于所述第二阳极板，所述第一阴极板连接于所述第二阴极板，所述第一膜电极连接于所述第二膜电极。第一极板组件和第二极板组件基于各自分体成型，使得二者的结构简单、尺寸更易控制，便于批量生产，由此提高了单体电池的生产效率和单体电池之间的一致性；此外，在燃料电池的组装过程中，第一膜电极和第二膜电极不会裸露在外，由此降低了对装堆现场的清洁度要求。对装堆现场的清洁度要求。对装堆现场的清洁度要求。

【技术实现步骤摘要】
一种单体电池、燃料电池及其制作方法


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种单体电池、燃料电池及其制作方法。

技术介绍

[0002]燃料电池电堆通常由端板、绝缘板、集流板、至少一个单体电池组成，他们之间通过压紧力被组装到一起。目前，普遍的单体电池包括阳极极板、膜电极和阴极极板、并由阳极极板、膜电极和阴极极板按顺序依次叠加设置而成。而由于现有的各单体电池的阳极极板、膜电极和阴极极板均包含两侧流道设计，其增加了双极板及膜电极的批量加工难度、单体电池之间的一致性较难保证，同时由于膜电极裸露在外，对装堆间清洁度要求较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种单体电池、燃料电池及其制作方法。
[0004]在第一方面，本专利技术的单体电池包括分体成型的第一极板组件和第二极板组件。所述第一极板组件包括第一阳极板、第一阴极板和第一膜电极，且所述第一阳极板、第一阴极板和第一膜电极依次层叠设置。所述第二极板组件包括第二阳极板、第二阴极板和第二膜电极，且所述第二阳极板、第二阴极板和第二膜电极依次层叠设置。所述第一阳极板连接于所述第二阳极板，所述第一阴极板连接于所述第二阴极板，所述第一膜电极连接于所述第二膜电极。
[0005]进一步地，所述第一极板组件形成有开口，所述第二极板组件设置于所述开口中并连接于所述第一极板组件。
[0006]进一步地，所述开口为矩形开口，相应地所述第二极板组件为矩形结构。
[0007]进一步地，所述第一阳极板形成有阳极板过渡区，所述阳极板过渡区位于所述开口两侧。所述第一阴极板形成有阴极板过渡区，所述阴极板过渡区位于所述开口两侧。所述第一膜电极形成有膜电极流道区，所述膜电极流道区位于所述开口两侧。所述第二阳极板形成有阳极板流道区，所述第二阴极板形成有阴极板流道区。
[0008]进一步地，所述第一膜电极和所述第二膜电极均由第一碳纸层、CCM板、第二碳纸层层叠而成。
[0009]在第二方面，本专利技术的燃料电池包括层叠设置的端板、绝缘板和集流板，其中，所述燃料电池还包括上述所述的单体电池，所述单体电池设置于所述集流板下侧。
[0010]在第三方面，本专利技术的燃料电池的制作方法用于制作上述所述的燃料电池。其中，所述制作方法包括步骤：准备第一阳极板、第一阴极板和第一膜电极、并制作出第一极板组件；准备第二阳极板、第二阴极板和第二膜电极并制作出第二极板组件；将所述第二极板组件置于所述第一极板组件中，并连接第一膜电极和所述第二膜电极；采用激光焊接方式连接所述第一阳极板与所述第二阳极板、连接所述第一阴极板与所述第二阴极板，以形成单体电池；将多个单体电池依次进行堆叠；将端板、绝缘板和集流板进行堆叠；将堆叠在一起的多个单体电池置于堆叠在一起的端板、绝缘板和集流板的下方。
[0011]进一步地，准备第一阳极板、第一阴极板和第一膜电极、并制作出第一极板组件，包括步骤：准备第一阳极板、第一阴极板和第一膜电极、并将第一阳极板、第一阴极板和第一膜电极依次层叠设置；采用粘接方式连接所述第一阳极板、第一阴极板和第一膜电极以形成所述第一极板组件；对所述第一极板组件进行升温和加压处理，以使所述第一阳极板、第一阴极板和第一膜电极密封连接。
[0012]进一步地，准备第二阳极板、第二阴极板和第二膜电极并制作出第二极板组件，包括步骤：准备第二阳极板、第二阴极板和第二膜电极、并将第二阳极板、第二阴极板和第二膜电极依次层叠设置；采用粘接方式连接所述第二阳极板、第二阴极板和第二膜电极以形成所述第二极板组件；对所述第二极板组件进行升温和加压处理，以使所述第二阳极板、第二阴极板和第二膜电极密封连接。
[0013]进一步地，所述第一膜电极和所述第二膜电极采用热压工艺、红外线连接工艺或热辐射连接工艺连接。
[0014]本专利技术具有如下有益效果：在本专利技术的燃料电池中，由于各单体电池均是由第一极板组件和第二极板组件组装而成，而第一极板组件和第二极板组件基于各自分体成型，使得二者的结构简单、尺寸更易控制，便于批量生产，由此提高了单体电池的生产效率和单体电池之间的一致性；同时，多个单体电池依次堆叠后再与端板、绝缘板和集流板组装而形成燃料电池，由此大大节省了燃料电池的生产时间，提高了燃料电池的生产效率。此外，在燃料电池的组装过程中，第一膜电极和第二膜电极不会裸露在外，由此降低了对装堆现场的清洁度要求。
[0015]提供
技术实现思路
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。
技术实现思路
部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
[0016]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0017]图1示出了本专利技术的燃料电池的分解图，其中为了清楚起见，仅示出了一个单体电池。
[0018]图2示出了本专利技术的单体电池的分解图。
[0019]其中，附图标记说明如下：1、单体电池；11、第一极板组件；111、第一阳极板；112、第一阴极板；113、第一膜电极；12、第二极板组件；121、第二阳极板；122、第二阴极板；123、第二膜电极；2、端板；3、绝缘板；4、集流板；P、开口。
具体实施方式
[0020]下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给
本领域的技术人员。
[0021]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
[0022]下面参照附图，详细说明本专利技术的燃料电池、单体电池及其制作方法。
[0023]参照图1，本专利技术的燃料电池包括端板2、绝缘板3、集流板4和至少一个单体电池1，端板2、绝缘板3和集流板4层叠设置，所述至少一个单体电池1堆叠排列并设置于集流板4下侧。
[0024]参照图2，单体电池1包括分体成型的第一极板组件11和第二极板组件12。其中，第一极板组件11包括第一阳极板111、第一阴极板112和第一膜电极113，且第一阳极板111、第一阴极板112和第一膜电极113依次层叠设置。第二极板组件12包括第二阳极板121、第二阴极板122和第二膜电极123，且第二阳极板121、第二阴极板122和第二膜电极123依次层叠设置。
[0025]第一极板组件11的第一阳极板111连接于第二阳极板121，第一阴极板11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单体电池（1），其特征在于，所述单体电池（1）包括分体成型的第一极板组件（11）和第二极板组件（12）；所述第一极板组件（11）包括第一阳极板（111）、第一阴极板（112）和第一膜电极（113），且所述第一阳极板（111）、第一阴极板（112）和第一膜电极（113）依次层叠设置；所述第二极板组件（12）包括第二阳极板（121）、第二阴极板（122）和第二膜电极（123），且所述第二阳极板（121）、第二阴极板（122）和第二膜电极（123）依次层叠设置；所述第一阳极板（111）连接于所述第二阳极板（121），所述第一阴极板（112）连接于所述第二阴极板（122），所述第一膜电极（113）连接于所述第二膜电极（123）。2.根据权利要求1所述的一种单体电池（1），其特征在于，所述第一极板组件（11）形成有开口（P），所述第二极板组件（12）设置于所述开口（P）中并连接于所述第一极板组件（11）。3.根据权利要求2所述的一种单体电池（1），其特征在于，所述开口（P）为矩形开口，相应地所述第二极板组件（12）为矩形结构。4.根据权利要求2所述的一种单体电池（1），其特征在于，所述第一阳极板（111）形成有阳极板过渡区，所述阳极板过渡区位于所述开口（P）两侧；所述第一阴极板（112）形成有阴极板过渡区，所述阴极板过渡区位于所述开口（P）两侧；所述第一膜电极（113）形成有膜电极流道区，所述膜电极流道区位于所述开口（P）两侧；所述第二阳极板（121）形成有阳极板流道区，所述第二阴极板（122）形成有阴极板流道区。5.根据权利要求1所述的一种单体电池（1），其特征在于，所述第一膜电极（113）和所述第二膜电极（123）均由第一碳纸层、CCM板、第二碳纸层层叠而成。6.一种燃料电池，包括层叠设置的端板（2）、绝缘板（3）和集流板（4），其特征在于，所述燃料电池还包括至少一个权利要求1
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5中任一项所述的单体电池（1），所述单体电池（1）设置于所述集流板（4）下侧。7.一种燃料电池的制作方法，其特征在于，用于制作权利要求6所述的燃料电池，所述的单体电池（1）在数量上为多个，所述制作方法包括步骤：准备第一阳极板（111）、第一阴极板（11...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥巍巍，白光金，曲观书，徐云飞，李飞强，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：