本发明专利技术涉及一种用于燃料电池(10)的双极板(30)，其中，所述双极板(30)具有第一双极板半部(32)和第二双极板半部(34)，其中，所述双极板(30)具有用于引导至少一种流体(F)的至少一个流体通道(36)，并且其中，所述第一双极板半部(32)与第二双极板半部(34)具有至少一个材料锁合连接部(40)，其中，所述双极板(30)包括至少一个密封装置(50)，并且所述至少一个密封装置(50)密封地覆盖所述至少一个材料锁合连接部(40)。此外，本发明专利技术涉及一种用于密封地覆盖双极板(30)的第一双极板半部(32)与第二双极板半部(34)的材料锁合连接部的方法。双极板半部(34)的材料锁合连接部的方法。双极板半部(34)的材料锁合连接部的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有密封装置的双极板，具有双极板的燃料电池和用于密封覆盖的方法
技术介绍
[0001]燃料电池是电化学能量转换器，其中氢气和氧气被转化为水、电能和热能。反应气体氢气和氧气以及冷却液体通过燃料电池的通道结构被引导到燃料电池的活性反应区域中。通过气体扩散层，气体扩散到催化器层中，在所述催化器层中进行燃料电池的电化学反应。燃料电池的双极板通常由两个压制的板材组成。在双极板的板材中的通道结构分别形成用于三种介质氢气、空气和冷却介质的隔间。冷却介质通常在双极板的两个板材之间流动。为了将冷却介质通道相对于周围环境密封，在现有技术中通常选择塑料密封件，如弹性体或热固性塑料密封件或借助焊缝，例如激光焊接进行密封。双极板通常具有至少一个涂层，用于使接触电阻最小化和用于防腐蚀。双极板的涂层通常在两个板半部相互焊接之前施加。这种顺序一方面由通常成本更低的所谓的预涂覆得到，与对完成压制的双极板进行后涂覆相比，在预涂覆时涂层在压制之前已经被施加到双极板的原材料，例如呈钢卷形式的原材料上。另一方面，事先焊接和随后对双极板进行涂覆意味着两个双极板板材的两个相接触的内表面不再能够被涂覆，因为由于焊接连接而无法进入。双极板板材的焊接伴随着热量和/或热输入。由此，已经施加的涂层和从而腐蚀保护会不利地局部损坏。
技术实现思路
[0002]本专利技术公开一种用于燃料电池的双极板，其中，双极板包括至少一个密封装置。此外，本专利技术公开了一种燃料电池，其具有至少一个隔膜电极单元、至少一个气体扩散层和至少一个双极板。此外，本专利技术公开一种用于密封地覆盖双极板的第一双极板半部与第二双极板半部的材料锁合连接部的方法。所述双极板根据权利要求1的特征构型。所述燃料电池根据权利要求8的特征构型。所述方法根据权利要求10的特征构型。本专利技术的另外的特征和细节由从属权利要求、说明书和附图得到。在此，结合根据本专利技术的双极板所描述的特征当然也适用于结合根据本专利技术的燃料电池和根据本专利技术的方法所描述的特征，反之亦可，使得关于本专利技术各方面的公开始终相互参考或能够参考。
[0003]根据第一方面，本专利技术示出一种用于燃料电池的双极板，其中，所述双极板具有第一双极板半部和第二双极板半部，其中，所述双极板具有用于引导至少一种流体的至少一个流体通道，并且其中，所述第一双极板半部与第二双极板半部具有至少一个材料锁合连接部，其中，所述双极板包括至少一个密封装置，并且所述至少一个密封装置密封地覆盖至少一个材料锁合连接部。用于燃料电池的双极板优选地构型为使用在机动车中和/或用于驱动机动车。在本专利技术的范畴内，材料锁合连接部例如可以是第一双极板半部和第二双极板半部之间的焊点、焊缝和/或其它材料锁合和/或单体连接部。在根据本专利技术的双极板和/或燃料电池中，材料锁合连接部至少部分地暴露于易腐蚀的、其他化学侵蚀性和/或物质分解的环境和/或与该环境接触。根据本专利技术的双极板至少区段地具有涂层，尤其防腐蚀的涂层。通过建立材料锁合连接，尤其焊接连接，对两个双极板半部的涂层产生局部破坏。此外，在涂层中的损坏能够渗透到在缺陷部位处的涂层。在这种情况下存在如下风险：与焊缝和/
或焊点相邻的较大的涂覆区域剥落。因此，不但焊缝和/或焊点的相对较小的面，而且邻近区域也受腐蚀威胁。通过至少一个根据本专利技术的密封装置密封地覆盖材料锁合连接部，可以防止或至少有利地影响这种情况。根据本专利技术，通过至少一个密封装置密封地覆盖材料锁合连接部是对在第一双极板半部和/或第二双极板半部上的材料锁合连接部的后侧部位相应地密封覆盖。双极板半部的前侧和后侧在此定义为，用于材料锁合连接的双极板的前侧相互接触地布置，并且双极板半部的后侧分别构成双极板半部的相对置侧和/或表面。
[0004]密封装置可以优选地与双极板夹紧和/或通过整个燃料电池的表面压力布置和固定。至少一个密封装置可以实施为弹性体密封件和/或由其他聚合物或聚合物复合材料，例如橡胶、EPDM、硅酮、FKM构造。优选地，至少一个密封装置至少区段地，优选完全地布置在双极板的用于氢气和/或氧气的流体通道中。这样构型的根据本专利技术的双极板是特别有利的，因为通过至少一个密封装置密封地覆盖至少一个材料锁合连接部，并且因此能够以成本低和简单的手段保护双极板半部的连接部位，尤其连接部位的后侧免受腐蚀和/或环境影响。
[0005]根据本专利技术的双极板的一个优选实施方式设置，至少一个密封装置包括至少两个密封半部，尤其其中，至少两个密封半部中的各一个布置在双极板的至少两侧之一上。至少两个密封半部可以共同地、材料锁合地或单独地构型。优选地，两个密封半部布置在两个双极板的相对置侧上，尤其布置在材料锁合连接部的后侧上。这样构型的双极板能够实现在两侧上对材料连接部，尤其焊缝有利地密封覆盖。因此优选地，通过材料锁合连接损坏的涂层的整个区域或基本上整个区域被至少一个密封装置密封地覆盖和因此有利地防止腐蚀。特别有利的是，在一个双极板半部上分别布置有一个密封半部。在本专利技术的范畴内，表述“X或基本上X”应理解为例如由于制造公差和/或材料特性的可能的小偏差，而不改变该特征所基于的预期功能。
[0006]根据本专利技术的双极板的一个优选实施方式设置，至少一个密封装置增材地施加到双极板上和/或与双极板粘合。至少一个密封装置的增材施加和/或至少一个密封装置与双极板的粘合是一个特别有利的构型，因为根据本专利技术的密封覆盖能够借助简单的手段并且低成本地实现。增材施加和/或粘合构成密封装置在双极板上的结构空间优化的固定。双极板可以进行预处理，用于改善密封装置在双极板上的固定。替代地或附加地，密封装置也可以借助紧固器件布置和固定在双极板上。同样，双极板可以具有用于使密封装置定向在双极板上的器件。
[0007]根据本专利技术的双极板的一个优选实施方式设置，至少一个密封装置在双极板的两侧上、尤其在相对置的侧上密封地覆盖至少一个材料锁合连接部。优选地，密封装置可以在双极板的边缘区域中侧向地接合密封装置并且因此仅一个密封装置可以在双极板的两侧上、尤其在相对置的侧上密封地覆盖材料锁合连接部。这样构型的密封装置例如可以通过注塑包封构型或构型为U形型廓并且可以在侧面插装地布置在双极板上。密封装置的该优选实施方式，除了对第一双极板半部与第二双极板半部的材料锁合连接部的密封覆盖外，例如能够实现密封装置在双极板上的夹紧和/或还实现双极板的侧向阻尼、密封和/或定向。
[0008]根据本专利技术的双极板的一个优选实施方式设置，至少一个密封装置具有一个高度，并且第一双极板半部和第二双极板半部分别具有一个高度，其中，至少一个密封装置的高度相应于第一双极板半部和/或第二双极板半部的高度。至少一个密封装置的高度在此
可以包括在通过燃料电池的表面压力的压缩状态下的高度和/或未压缩状态下的高度。此外，可以是并且可以考虑，至少一个密封装置的高度补偿了隔膜电极单元和/或至少一个气体扩散层相对于在隔膜电极单元的区域中布置有至少一个密封装置的边缘加强部的厚度差。如之前所描述的那样，至少一个密封装置布置在双极板的用于氢气和/或氧气的流体通道中。在此，双极板中的流体通道的高度通常相应于第一双极板半部和/或第二双极板半本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于燃料电池(10)的双极板(30)，其中，所述双极板(30)具有第一双极板半部(32)和第二双极板半部(34)，其中，所述双极板(30)具有用于引导至少一种流体(F)的至少一个流体通道(36)，并且其中，所述第一双极板半部(32)与第二双极板半部(34)具有至少一个材料锁合连接部(40)，其特征在于，所述双极板(30)包括至少一个密封装置(50)，并且所述至少一个密封装置(50)密封地覆盖所述至少一个材料锁合连接部(40)。2.根据权利要求1所述的双极板(30)，其特征在于，所述至少一个密封装置(50)包括至少两个密封半部(52)，尤其其中，所述至少两个密封半部(52)中的各一个密封半部布置在所述双极板(30)的至少两侧中的一侧上。3.根据前述权利要求中任一项所述双极板(30)，其特征在于，所述至少一个密封装置(50)增材地施加到所述双极板(30)上和/或与该双极板(30)粘合。4.根据前述权利要求中任一项所述双极板(30)，其特征在于，所述至少一个密封装置(50)在所述双极板(30)的两侧，尤其在相对置的侧上密封地覆盖所述至少一个材料锁合连接部(40)。5.根据前述权利要求中任一项所述双极板(30)，其特征在于，所述至少一个密封装置(50)具有一高度(H1)，并且所述第一双极板半部(32)和所述第二双极板半部(34)分别具有一高度(H2)，其中，所述至少一个密封装置(50)的高度(H1)相应于所述第一双极板半部(32)和/或所述第二双极板半部(34)的高度(H2)。6.根据前述权利要求中任一项所述双极板(30)，其特征在于，所述至少一个密封装置(50)布置在至少一个流体通道(36)和/或密...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：
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