极板结构、电堆组件以及燃料电池制造技术

本申请提供一种极板结构、电堆组件以及燃料电池，极板结构包括：第一单极板以及第二单极板，第一单极板和第二单极板中的一者为阳极板，另一者为阴极板；第一密封部件以及第二密封部件，第一密封部件位于第一单极板朝向第二单极板的一面，第二密封部件位于第二单极板朝向第一单极板的一面；第一密封部件具有第一密封部以及第二密封部，第一密封部与第二密封部沿平行于第一单极板的方向间隔布置；其中，第一单极板的热膨胀系数与第二单极板的热膨胀系数不相等，且第二密封部件至少部分填充于第一密封部与第二密封部之间。本申请可以避免由于第一单极板和第二单极板热胀差异而导致两者之间密封失效的现象。者之间密封失效的现象。者之间密封失效的现象。

【技术实现步骤摘要】
极板结构、电堆组件以及燃料电池


[0001]本申请涉及燃料电池
，具体涉及一种极板结构、电堆组件以及燃料电池。

技术介绍

[0002]目前，电堆组件中的膜电极两侧分别为阴极板以及阳极板，阳极板与膜电极之间形成氢气流场，而阴极板与膜电极之间形成氧气流场。在反应过程中，膜电极于阳极板一侧的氢气反应生成质子，质子穿过膜电极与阴极板一侧的氧气生成水，由于在反应过程中将产生大量热量，因此在相邻的阴极板与阳极板之间需要通过密封件形成密闭的冷却水流场，以便于吸收反应过程生成的热量。

技术实现思路

[0003]然而，在电堆组件工作过程，专利技术人发现电堆组件出现冷却水泄漏的现象，更换阳极板与阳极板之间的密封件或者增加压堆压力也难以解决这种现象。
[0004]本申请提供一种极板结构、电堆组件以及燃料电池，旨在解决目前电堆组件出现冷却水泄漏的技术问题。
[0005]第一方面，本申请提供一种极板结构，包括：
[0006]第一单极板以及第二单极板，第一单极板和第二单极板中的一者为阳极板，另一者为阴极板；
[0007]第一密封部件以及第二密封部件，第一密封部件位于第一单极板朝向第二单极板的一面，第二密封部件位于第二单极板朝向第一单极板的一面；
[0008]第一密封部件具有第一密封部以及第二密封部，第一密封部与第二密封部沿平行于第一单极板的方向间隔布置；
[0009]其中，第一单极板的热膨胀系数与第二单极板的热膨胀系数不相等，且第二密封部件至少部分填充于第一密封部与第二密封部之间。
[0010]在一些实施例中，第二密封部件具有第一抵接部、嵌入部以及第二抵接部，嵌入部位于第一抵接部与第二抵接部之间；
[0011]嵌入部填充于第一密封部与第二密封部之间，第一密封部抵接于第一抵接部，第二密封部抵接部于第二抵接部。
[0012]在一些实施例中，第一单极板的热膨胀系数大于第二单极板的热膨胀系数；
[0013]第二密封部件的弹性模量小于第一密封部件的弹性模量。
[0014]在一些实施例中，第二密封部件具有第三密封部、第四密封部以及第五密封部；
[0015]第三密封部、第四密封部以及第五密封部沿平行于第二单极板的方向依次间隔布置；
[0016]第一密封部填充于第三密封部与第四密封部之间，第二密封部填充于第四密封部与第五密封部之间。
[0017]在一些实施例中，第一密封部件与第一单极板一体成型，第二密封部件包括位于
第二单极板朝向第一单极板一面的第一密封条；或者
[0018]第二密封部件与第二单极板一体成型，第一密封部件包括位于第一单极板朝向第二单极板一面的第二密封条以及第三密封条，第二密封条与第三密封条沿平行于第一单极板的方向间隔布置。
[0019]在一些实施例中，第一单极板朝向第二单极板的一面具有第一分流区、第一反应区以及第一汇流区，第二单极板朝向第一单极板的一面具有第二分流区、第二反应区以及第二汇流区；
[0020]第一反应区位于第一分流区与第一汇流区之间，第二反应区位于第二分流区与第二汇流区之间。
[0021]在一些实施例中，第一密封部件沿第一单极板的宽度方向延伸并位于第一分流区背离第一反应区的一侧，以及第一汇流区背离第一反应区的一侧；
[0022]第二密封部件沿第二单极板的宽度方向延伸并位于第二分流区背离第二反应区的一侧，以及第二汇流区背离第二反应区的一侧。
[0023]在一些实施例中，第一密封部件沿第一单极板的长度方向延伸并位于第一反应区的两侧，第二密封部件沿第二单极板的长度方向延伸并位于第二反应区的两侧。
[0024]在一些实施例中，第一反应区具有多个并排设置的多个第一凸脊，相邻的第一凸脊之间具有第一凹谷；
[0025]第二反应区具有多个并排布置的第二凸脊，相邻的第二凸脊之间具有第二凹谷；
[0026]第一凸脊与第二凸脊一一相对，第一凹谷与第二凹谷一一相对，第一密封部件与第一凸脊对应，第二密封部件与第二凸脊对应。
[0027]在一些实施例中，第一密封部件的长度与第二密封部件的长度相等，第一凸脊的长度等于第二凸脊的长度；
[0028]第一密封部件的长度大于或等于第一凸脊的长度。
[0029]第二方面，本申请提供一种电堆组件，包括如第一方面所述的极板结构。
[0030]第三方面，本申请提供一种燃料电池，包括如第二方面所述的电堆组件。
[0031]本申请通过将第一密封部与第二密封部沿平行于第一单极板的方向间隔布置，可以使得第二密封部件至少部分填充于第一密封部与第二密封部之间。以第一单极板的热膨胀系数大于第二单极板的热膨胀系数为例，在燃料电池工作温度较高(例如正常工作)时，第一单极板的伸长量将大于第二单极板的伸长量，此时第一密封部将挤压第二密封部件形成密封面，使得第一密封部与第二密封部件之间形成较高的接触压力，从而避免在燃料电池工作温度较高时第一单极板与第二单极板之间出现冷却水泄漏的现象；而在燃料电池工作温度较低(例如冷启动)时，第一单极板的收缩量将大于第二单极板的收缩量，此时第二密封部将挤压第二密封部件形成密封面，使得第二密封部与第二密封部件之间形成较高的接触压力，从而避免在燃料电池工作温度较低时第一单极板与第二单极板之间出现冷却水泄漏的现象，最终达到避免由于第一单极板和第二单极板热胀系数不同而导致两者之间密封失效的现象。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
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专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0033]图1是本申请实施例中提供的极板结构的一种结构示意图；
[0034]图2是本申请实施例中提供的极板结构的另一种结构示意图；
[0035]图3是本申请实施例中提供的极板结构的另一种结构示意图；
[0036]图4是本申请实施例中提供的极板结构的另一种结构示意图；
[0037]图5是本申请实施例中提供的极板结构的另一种结构示意图；
[0038]图6是本申请实施例中提供的第一单极板朝向第二单极板一面的一种结构示意图；
[0039]图7是本申请实施例中提供的第二单极板朝向第一单极板一面的一种结构示意图；
[0040]图8是本申请实施例中提供的第一单极板朝向第二单极板一面的另一种结构示意图；
[0041]图9是本申请实施例中提供的第二单极板朝向第一单极板的另一种结构示意图；
[0042]图10是本申请实施例中提供的第一单极板背离第二单极板一面的一种结构示意图；
[0043]图11是本申请实施例中提供的第二单极板背离第一单极板一面的一种结构示意图；
[0044]图12是本申请实施例中提供的电堆组件的一种结构示意图。
[0045]其中，10第一单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极板结构，其特征在于，包括：第一单极板以及第二单极板，所述第一单极板和所述第二单极板中的一者为阳极板，另一者为阴极板；第一密封部件以及第二密封部件，所述第一密封部件位于所述第一单极板朝向所述第二单极板的一面，所述第二密封部件位于所述第二单极板朝向所述第一单极板的一面；所述第一密封部件具有第一密封部以及第二密封部，所述第一密封部与所述第二密封部沿平行于所述第一单极板的方向间隔布置；其中，所述第一单极板的热膨胀系数与所述第二单极板的热膨胀系数不相等，且所述第二密封部件至少部分填充于所述第一密封部与所述第二密封部之间。2.如权利要求1所述的极板结构，其特征在于，所述第二密封部件具有第一抵接部、嵌入部以及第二抵接部，所述嵌入部位于所述第一抵接部与所述第二抵接部之间；所述嵌入部填充于所述第一密封部与所述第二密封部之间，所述第一密封部抵接于所述第一抵接部，所述第二密封部抵接部于所述第二抵接部。3.如权利要求2所述的极板结构，其特征在于，所述第一单极板的热膨胀系数大于所述第二单极板的热膨胀系数；所述第二密封部件的弹性模量小于所述第一密封部件的弹性模量。4.如权利要求1所述的极板结构，其特征在于，所述第二密封部件具有第三密封部、第四密封部以及第五密封部；所述第三密封部、所述第四密封部以及所述第五密封部沿平行于所述第二单极板的方向依次间隔布置；所述第一密封部填充于所述第三密封部与所述第四密封部之间，所述第二密封部填充于所述第四密封部与所述第五密封部之间。5.如权利要求1所述的极板结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐一凡，唐厚闻，梁鹏，王淼，李冬冬，
申请(专利权)人：上海氢晨新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：