【技术实现步骤摘要】
一体化注胶密封燃料电池单电池结构、电池堆、注胶模具及制造工艺
[0001]本专利技术涉及车用燃料电池
,具体涉及一种一体化注胶密封燃料电池单电池结构、电池堆、注胶模具及制造工艺。
技术介绍
[0002]燃料电池是将燃料与氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置。氢燃料电池包括阳极板、阴极板、膜电极等零部件以及通过密封元件为第一气体、第二气体、冷却剂提供特定区域进行电化学反应实现发电功能。车用燃料电池通常需要上百个电池串联以提供足够的电压。传统的燃料电池堆通过双极板总成和膜电极总成交替堆叠压装而成。
[0003]目前,双极板总成由阴极板、阳极板通过激光焊接组装而成。但在焊接过程中,阴、阳极板容易出现焊穿、烧蚀、焊渣飞溅、虚焊、气孔等缺陷而导致产品报废,同时,对阴、阳极板的涂层造成不可避免的损伤而影响产品质量。并且焊接后的双极板可能会出现翘曲、贴合不良或错位等缺陷影响密封性能。传统的密封方式主要采用双极板与膜电极挤压密封元件形成接触密封,包括以下两种方式:双极板粘接成型密封圈及双极板点胶密封,双极板粘接成型密封圈,因成型的密封圈材质较软,在粘接过程中很难定位,密封圈厚度很薄,涂胶的厚度不一、松紧程度均会导致密封失效,并且该双极板粘接成型密封圈工艺生产效率低。双极板点胶密封主要通过点胶机将密封材料接合在双极板上,为了保证点胶密封圈厚度均匀性,需要对密封圈的起胶点、收胶点、接头处的工艺参数进行充分的实验验证,并且需要定制工装夹具对双极板进行定位,此外,点胶完成后需要较长的固化时间,严重影响生产效率 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种一体化注胶密封燃料电池单电池结构,其特征在于,包括:阳极板、膜电极和阴极板,所述阳极板、所述膜电极与所述阴极板沿着同一方向依次堆叠形成单电池框架结构;流场区域,设置在所述单电池框架结构的中部,所述流场区域包括阳极流场、阴极流场和冷却水流场;边框区域,围绕所述流场区域设置在所述单电池框架结构上,所述边框区域上设有第一气体公共通道、第二气体公共通道和冷却水公共通道;密封区域,设置在所述单电池框架结构上,所述密封区域包括阳极密封区、阴极密封区和水腔密封区,所述阳极密封区位于所述第一气体公共通道处具有第一缺口,所述第一缺口用于将所述阳极流场与所述第一气体公共通道连通,所述阴极密封区位于所述第二气体公共通道处具有第二缺口,所述第二缺口用于将所述阴极流场与所述第二气体通道连通,所述水腔密封区位于所述冷却水公共通道处具有第三缺口,所述第三缺口用于将所述冷却水公共通道与所述冷却水流场连通;至少一个注胶通道,沿所述单电池框架结构的厚度方向开设,所述单电池框架结构通过所述注胶通道注入密封胶在所述密封区域内形成密封结构,所述密封结构用于将所述单电池框架结构密封连接形成所述一体化注胶密封燃料电池单电池结构。2.根据权利要求1所述的一体化注胶密封燃料电池单电池结构,其特征在于:所述密封结构包括阳极密封圈、阴极密封圈、水腔密封圈和密封连接柱,所述密封连接柱用于将所述阳极密封圈、所述阴极密封圈和所述水腔密封圈连接形成一体,所述密封连接柱形成于所述注胶通道内;所述阳极板通过所述阳极密封圈与所述膜电极密封连接,所述阳极密封圈用于密封所述阳极流场;所述阴极板通过所述阴极密封圈与所述膜电极密封连接,所述阴极密封圈用于密封所述阴极流场,所述水腔密封圈设置在所述阴极板背离所述膜电极的一侧。3.根据权利要求1所述的一体化注胶密封燃料电池单电池结构,其特征在于:所述阳极板在所述第一缺口处设有朝向所述膜电极凸起的阳极板第一气体通道凸台,所述阳极板第一气体通道凸台与所述膜电极抵接,所述阳极板第一气体通道凸台朝向所述膜电极的一侧开设有用于将所述第一气体公共通道与所述阳极流场连通的第一连通通道,所述阴极板在所述第二缺口处设有朝向所述膜电极凸起的阴极板第二气体通道凸台,所述阴极板第二气体通道凸台与所述膜电极抵接,所述阴极板第二气体通道凸台朝向所述膜电极的一侧开设有用于将所述第二气体公共通道与所述阴极流场连通的第二连通通道。4.根据权利要求3所述的一体化注胶密封燃料电池单电池结构,其特征在于:所述阳极板包括阳极板流道区和围绕所述阳极板流道区设置的阳极板边框,所述阳极板边框上设有阳极板第一气体通道、阳极板冷却水通道和阳极板第二气体通道,所述阳极板边框上对应所述阳极密封区设有阳极板注胶密封槽,所述第一连通通道包括第一气体涵道、第一气体汇流槽和阳极板流道扩展区,所述第一气体涵道与所述阳极板第一气体通道连通,所述阳极板流道扩展区与所述阳极板流道区连通,所述第一气体汇流槽位于所述第一气体涵道与所述阳极板流道扩展区之间,所述第一气体汇流槽用于将所述第一气体涵道与所述阳极板流道扩展区连通。5.根据权利要求4所述的一体化注胶密封燃料电池单电池结构,其特征在于:所述阴极
板包括阴极板流道区和围绕所述阴极板流道区设置的阴极板边框,所述阴极板边框上设有阴极板第二气体通道、阴极板冷却水通道和阴极板第一气体通道,所述阴极板边框上对应所述阴极密封区设有阴极板注胶密封槽,所述第二连通通道包括第二气体涵道、第二气体汇流槽和阴极板流道扩展区,所述第二气体涵道与所述阴极板第二气体通道连通,所述阴极板流道扩展区与所述阴极板流道区连通,所述第二气体汇流槽位于所述第二气体涵道与所述阴极板流道扩展区之间,所述第二气体汇流槽用于将所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员:张建权,樊敏,杨磊,陈金锐,曾韬,
申请(专利权)人:深蓝汽车科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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