一种氢燃料电池电堆密封结构制造技术

本发明专利技术公开了一种氢燃料电池电堆密封结构，涉及到燃料电池电堆密封技术领域，包括密封外壳、电堆、缓冲气垫、散热组件、换气组件、前端盖和后端盖。本发明专利技术通过在密封外壳的内部设置缓冲气垫，缓冲气垫的内部设置有散热组件，散热组件包括散热铜管，散热铜管的内部设置有导热片，导热片的一侧设置有延伸翅片，而延伸翅片与电堆插接连接，电堆在工作过程中，电堆内部多个单体电池之间的热量可以通过延伸翅片和导热片传输至散热铜管，由于多个延伸翅片分别插入电堆的多个单体电池之间，因此延伸翅片和导热片的设置可以有效的解决电堆中多个单体电池之间的热量排除效率低的问题。单体电池之间的热量排除效率低的问题。单体电池之间的热量排除效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池电堆密封结构


[0001]本专利技术涉及燃料电池电堆密封
，特别涉及一种氢燃料电池电堆密封结构。

技术介绍

[0002]氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。氢燃料电池电堆由多个燃料电池单体以串联方式层叠组合构成。双极板与膜电极MEA交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢，即构成氢燃料电池电堆。氢燃料电池电堆是发生电化学反应场所，为燃料电池系统(或燃料电池发动机)核心部分。电堆工作时，氢气和氧气分别经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应，电堆的密封结构是保障电堆正常使用的关键性结构。
[0003]公开号为CN115395044A的一种用于燃料电池堆塔的密封结构，其中筒状结构的中心设有阴极出口集气筒。筒状结构的顶部设有第一绝缘层，第一绝缘层上设有压重块，压重块的顶面设有第一弹性连接金属板。电堆之间设有隔热密封块，隔热密封块的顶部设有第二绝缘层，第二绝缘层上设有金属板，金属板的顶面和压重块的顶面平齐，金属板上设有第二弹性连接金属板。第一弹性金属板和第二弹性金属板形成整体结构，第一弹性金属板和第二弹性金属板顶部设置金属盖板与阴极出口集气筒连接。本专利技术提供的密封结构，针对阴极开放式电堆，防止阴极进口气体直接短路到出口的密封方式，保证电堆性能良好，不被破坏，并且堆塔在不同沉降的情况下仍然具有良好的密封性能。
[0004]该技术方案在实际应用中虽然可以实现对电池电堆的密封和散热处理，但是，由于电池电堆由多组单体堆叠组成，多个电池单体之间由于距离太近，其热量不方便排出，而且，燃料电池在应用于汽车等领域时，需要考虑汽车行驶造成电池震动而损坏密封结构的问题。
[0005]因此，专利技术一种氢燃料电池电堆密封结构来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种氢燃料电池电堆密封结构，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种氢燃料电池电堆密封结构，包括密封外壳、电堆、缓冲气垫、散热组件、换气组件、前端盖和后端盖，所述电堆设置于密封外壳的内部，所述缓冲气垫设置于密封外壳和电堆之间，所述散热组件设置于缓冲气垫的内部，所述前端盖和后端盖分别设置于密封外壳的两端，所述换气组件设置于后端盖的外侧；
[0008]所述缓冲气垫包括固定罩，且固定罩套接设置于电堆的外侧；
[0009]所述散热组件包括两根对称设置的导热铜管，所述导热铜管设置为“匚”形结构，
且导热铜管的两端均固定设置于固定罩的内部；
[0010]所述换气组件包括风扇罩，且风扇罩固定设置于后端盖的外侧面。
[0011]优选的，所述导热铜管的内侧壁固定设置有多个导热片，所述导热片的一侧固定设置有延伸翅片，所述延伸翅片贯穿设置于固定罩的内壁，且延伸翅片与电堆插接连接。
[0012]优选的，所述延伸翅片的内部贯穿设置有多个方形结构的通槽，所述通槽的内部固定设置有导热翅片，且导热翅片设置为“Z”形结构，所述导热翅片的中部贯穿开设有多个通孔。
[0013]优选的，所述导热铜管的中部固定设置有多个散热翅片，所述散热翅片设置为“S”形结构，且散热翅片设置于风扇罩的内部；
[0014]所述风扇罩的内侧壁固定设置有两个对称设置的导风罩，且导风罩的出风口与散热翅片相对应，所述导风罩的内部固定设置有抽风扇。
[0015]优选的，所述风扇罩的两侧均贯穿开设有多个出风孔，且出风孔与导风罩的出风口相对应，所述风扇罩的外侧壁贯穿设置有两个防尘网，且两个防尘网分别与两个导风罩相对应。
[0016]优选的，所述固定罩的两侧外壁均贯穿设置有多个定位气囊，且定位气囊的外侧壁与密封外壳的内壁相贴合，所述固定罩靠近前端盖的一端贯穿开设有两个插孔，且插孔的内部插接设置有调压管。
[0017]优选的，所述调压管位于固定罩内部的一端贯穿开设有连通槽，所述调压管的内部设置有活塞，所述活塞的一侧设置有活动块，且活动块与活塞之间设置有适应弹簧。
[0018]优选的，所述调压管位于固定罩外侧的一端中部贯穿开设有螺孔，所述螺孔的内部贯穿设置有调节螺杆，所述调节螺杆的一端通过轴承活动设置于活动块的外侧面，所述调节螺杆的另一端延伸至前端盖的外侧。
[0019]优选的，所述前端盖和后端盖之间固定设置有锁紧螺栓，且锁紧螺栓与电堆贯穿连接。
[0020]优选的，所述前端盖的外侧面贯穿设置有氢气进入管和氧气进入管。
[0021]本专利技术的技术效果和优点：
[0022]1、本专利技术通过在密封外壳的内部设置缓冲气垫，缓冲气垫的内部设置有散热组件，散热组件包括散热铜管，散热铜管的内部设置有导热片，导热片的一侧设置有延伸翅片，而延伸翅片与电堆插接连接，电堆在工作过程中，电堆内部多个单体电池之间的热量可以通过延伸翅片和导热片传输至散热铜管，由于多个延伸翅片分别插入电堆的多个单体电池之间，因此延伸翅片和导热片的设置可以有效的解决电堆中多个单体电池之间的热量排除效率低的问题；
[0023]2、本专利技术通过设置散热组件和换气组件，散热组件中的散热铜管可以将电堆工作产生的热量吸收并转移至密封外壳的外侧，而换气组件中的换气扇可以带动空气流动，使得空气流动经过散热铜管中部的散热翅片，空气在穿过散热翅片的过程中可以将散热翅片上的热量带走，从而可以实现对散热铜管的降温，进而可以提升装置对电堆的降温效果；
[0024]3、本专利技术通过设置缓冲气垫，缓冲气垫包括固定罩，固定罩可以起到密封外壳与电堆之间的过渡作用，而固定罩的外侧设置有多个定位气囊，当电堆工作过程中，固定罩内部的气体在散热铜管温度上升的作用下而升温，气体升温膨胀，使得定位气囊胀起，从而使
得密封外壳与电堆之间的位置被固定，而当电池应用于汽车领域时，电池因汽车的行驶而发生震动时，定位气囊在密封外壳的挤压作用下被压缩，此时固定罩内部设置的调压管可以通过其内部的活塞和适应弹簧吸收震动产生的动能，从而可以起到对电堆的减震防护作用，以保证电堆的正常工作。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0026]图2为本专利技术的整体结构爆炸图。
[0027]图3为本专利技术的整体结构俯剖示意图。
[0028]图4为本专利技术的换气组件结构示意图。
[0029]图5为本专利技术的换气组件结构内部示意图。
[0030]图6为本专利技术的缓冲气垫结构示意图。
[0031]图7为本专利技术的缓冲气垫结构剖视示意图。
[0032]图8为本专利技术的导热片结构示意图。
[0033]图9为本专利技术的调压管结构剖视示意图。
[0034]图10为本专利技术的电堆、前端盖和后端盖结构示意图。
[0035本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池电堆密封结构，其特征在于，包括密封外壳(1)、电堆(2)、缓冲气垫(3)、散热组件(4)、换气组件(5)、前端盖(6)和后端盖(7)，所述电堆(2)设置于密封外壳(1)的内部，所述缓冲气垫(3)设置于密封外壳(1)和电堆(2)之间，所述散热组件(4)设置于缓冲气垫(3)的内部，所述前端盖(6)和后端盖(7)分别设置于密封外壳(1)的两端，所述换气组件(5)设置于后端盖(7)的外侧；所述缓冲气垫(3)包括固定罩(301)，且固定罩(301)套接设置于电堆(2)的外侧；所述散热组件(4)包括两根对称设置的导热铜管(401)，所述导热铜管(401)设置为“匚”形结构，且导热铜管(401)的两端均固定设置于固定罩(301)的内部；所述换气组件(5)包括风扇罩(501)，且风扇罩(501)固定设置于后端盖(7)的外侧面。2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池电堆密封结构，其特征在于：所述导热铜管(401)的内侧壁固定设置有多个导热片(402)，所述导热片(402)的一侧固定设置有延伸翅片(403)，所述延伸翅片(403)贯穿设置于固定罩(301)的内壁，且延伸翅片(403)与电堆(2)插接连接。3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池电堆密封结构，其特征在于：所述延伸翅片(403)的内部贯穿设置有多个方形结构的通槽(404)，所述通槽(404)的内部固定设置有导热翅片(405)，且导热翅片(405)设置为“Z”形结构，所述导热翅片(405)的中部贯穿开设有多个通孔(406)。4.根据权利要求3所述的一种氢燃料电池电堆密封结构，其特征在于：所述导热铜管(401)的中部固定设置有多个散热翅片(407)，所述散热翅片(407)设置为“S”形结构，且散热翅片(407)设置于风扇罩(501)的内部；所述风扇罩(501)的内侧壁固定设置有两个对称设置的导风罩(502)，且导风罩(502)的出风...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞文武，蔡福海，朱理瀚，戴学仁，赵千里，孙宏业，
申请(专利权)人：苏州策马机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：