燃料电池的电池结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种燃料电池的电池结构，其具有良好的可靠度以及生产效率。燃料电池的电池结构包括：壳体；以及多个发电单电池，其中多个发电单电池堆叠而形成燃料电池堆，容置于壳体中。各发电单电池包括：电解质膜

【技术实现步骤摘要】
燃料电池的电池结构


[0001]本技术涉及一种燃料电池的电池结构。

技术介绍

[0002]近年来，为了可确保对于更多的人负担得起、可靠、可持续且先进的能源的存取，正在进行对能源的效率化作贡献的研究开发。为了实现所述目的，正在致力于有助于提高能源效率的燃料电池的研究开发。
[0003]通常，燃料电池是指包括堆叠多个发电单电池而形成的发电电池组和配置在发电电池组的堆叠方向的两端侧的端板的燃料电池堆的结构。具体而言，发电单电池通过将电解质膜/电极组件夹在一对隔板之间而构成。在这种类型的燃料电池堆中，隔板上的管路可以被构造成向发电电池堆的每个电解质膜/电极结构供应诸如反应气体的流体。在这种情况下，为了确保良好的流体密封性能，需要在发电电池组的堆叠单元(即发电单电池)被高精度定位的状态下进行堆叠。
[0004]举例而言，在现有技术文献1的燃料电池中，公开了设置有用于定位多个单电池的引导部件的结构，其中各单电池层叠时与引导部件抵接而进行定位。然而，由于引导部件一般由绝缘树脂材料制成，而隔板为金属制，且层叠各单电池的过程是在引导部件和各单电池的隔板彼此接触的状态下进行的，因此就容易因隔板与引导部件之间的滑动而产生磨损。此外，当燃料电池承受来自同一方向的负载时(例如受到碰撞)，可能使各单电池的隔板的位置出现定位的偏移，如此，燃料电池中的燃料气体可能会发生泄漏，因此，用于定位多个单电池的引导部件也需要足够的结构强度。
[0005][现有技术文献][0006][专利文献][0007][专利文献1]日本特开第2015
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149265号

技术实现思路

[0008]本技术提供一种燃料电池的电池结构，其具有良好的可靠度以及生产效率。
[0009]本技术提供一种燃料电池的电池结构，包括：壳体；以及多个发电单电池，其中多个发电单电池堆叠而形成燃料电池堆，容置于壳体中。各发电单电池包括：电解质膜
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电极结构体，由阳极和阴极夹着聚合物电解质膜组成；以及多个隔板，其中一隔板向阴极供给氧化气体，另一隔板向阳极供给燃料气体。壳体的内表面安装有与各发电单电池的隔板接合并定位隔板的导向件，在各发电单电池的隔板中形成有接合凹部，导向件具有与接合凹部接合的接合凸部，且至少在接合凸部的侧面施加高硬度涂层。
[0010]在本技术的一实施例中，高硬度涂层为紫外光固化树脂涂层。
[0011]在本技术的一实施例中，导向件由树脂制成，高硬度涂层是热固性涂层，固化温度低于形成导向件的树脂的耐热温度。
[0012]在本技术的一实施例中，导向件的侧面在高硬度涂层的表面粗糙度的十点平
均粗糙度的值介于1至10之间。
[0013]基于上述，在本技术的料电池的电池结构中，通过导向件的高硬度涂层的设置，在堆叠燃料电池的单电池时电池部件的磨损和变形能得到抑制。此外，当承受来自同一方向的负载时(例如受到碰撞)，通过具有良好的硬度以及结构强度的导向件的设置，能抑制各单电池的隔板的位置出现定位的偏移，进而能够使燃料电池的电池结构具有良好的可靠度以及生产效率。
[0014]为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0015]图1A是依照本技术的一实施例的燃料电池的立体示意图；
[0016]图1B是依照本技术的一实施例的燃料电池的电池结构的发电单电池的结构示意图；
[0017]图2A是依照本技术的一实施例的发电单电池定位于壳体上的结构示意图；
[0018]图2B是图2A的发电单电池定位于导向件时的示意图；
[0019]图2C是图2A的导向件的放大示意图。
[0020]附图标记说明：
[0021]100：燃料电池的电池结构
[0022]110：壳体
[0023]120：发电单电池
[0024]121：电解质膜
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电极结构体
[0025]121a：电解质膜
[0026]121b：阳极电极
[0027]121c：阴极电极
[0028]122：隔板
[0029]130：导向件
[0030]131：高硬度涂层
[0031]CC：接合凸部
[0032]CR：接合凹部
[0033]FS：燃料电池堆
[0034]GP1：阳极气体流路
[0035]GP2：阴极气体流路
[0036]RP：制冷剂流路。
具体实施方式
[0037]图1A是依照本技术的一实施例的燃料电池的立体示意图；图1B是依照本技术的一实施例的燃料电池的电池结构的发电单电池的结构示意图；图2A是依照本技术的一实施例的发电单电池定位于壳体上的结构示意图；图2B是图2A的发电单电池定位于导向件时的示意图；图2C是图2A的导向件的放大示意图。
[0038]请参考图1A与图1B，在本实施例中，燃料电池的电池结构100包括壳体110以及多个发电单电池120，多个发电单电池120堆叠而形成燃料电池堆FS，容置于壳体110中，以用于供给燃料电池汽车电力。具体而言，如图2所示，发电单电池120通过燃料气体与氧化剂气体的电化学反应来进行发电。举例而言，在本实施例中，燃料气体可为氢气，氧化剂气体可为空气。
[0039]更具体而言，发电单电池120由电解质膜
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电极结构体121以及夹持电解质膜
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电极结构体121的多个隔板122构成。电解质膜
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电极结构体121具有聚合物电解质膜121a(例如，固体高分子电解质膜(阳离子交换膜))、在电解质膜121a的一方的面设置的阳极电极121b以及在电解质膜121a的另一方的面设置的阴极电极121c。两个隔板122在与电解质膜
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电极结构体121相向配合的面分别形成使燃料气体流通的阳极气体流路GP1和使氧化剂气体流通的阴极气体流路GP2。另外，由于多个发电单电池120的层叠，在两个隔板122彼此相向配合的面形成使制冷剂流通的制冷剂流路RP。
[0040]还有，燃料电池堆FS具备：使燃料气体、氧化剂气体以及制冷剂沿着多个发电单电池120的层叠方向分别流通的未图示的多个连通孔(阳极气体连通孔、阴极气体连通孔、制冷剂连通孔)。在燃料电池堆FS内，阳极气体连通孔与阳极气体流路GP1连通，阴极气体连通孔与阴极气体流路GP2连通，制冷剂连通孔与制冷剂流路RP连通。
[0041]燃料电池堆FS利用阳极系装置供给燃料气体。在燃料电池堆FS内，燃料气体在阳极气体连通孔(阳极气体入口连通孔)流通并流入阳极气体流路GP1，在阳极电极121b中用于发电。发电使用了的燃料气体(包含未反应的燃料气体)从阳极气体流路GP1向阳极气体连通孔(阳极气体出口连通孔)流出并被排出到燃料电池堆FS的外部的阳极系装置。
[0042]另外，燃料电池堆F本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的电池结构，其特征在于，包括：壳体；以及多个发电单电池，其中所述多个发电单电池堆叠而形成燃料电池堆，而容置于所述壳体中，且各所述发电单电池包括：电解质膜
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电极结构体，由阳极和阴极夹着电解质膜组成；以及多个隔板，其中一所述隔板向阴极供给氧化气体，另一所述隔板向阳极供给燃料气体，其中所述壳体的内表面安装有与各所述发电单电池的所述隔板接合并定位所述隔板的导向件，在各所述发电单电池的所述隔板中形成有接合凹部，所述导向件具有与所述接合凹部接合的接合凸部，且至少在所述接合凸部的侧面施加高硬度涂层。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：大岛悠太，野崎拓真，广江一马，坂野雅章，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：新型
国别省市：