燃料电池电堆制造技术

本实用新型专利技术提出了燃料电池电堆，其包括堆叠在一起的单电池组合以及位于所述单电池组合外侧的一对端部组件，所述单电池组合具有位于其两端的一对端部双极板并且设有多个公共管道，每个端部组件包括集流板和隔离板，其中，还包括一对隔离组件，每一侧的端部双极板与端部组件之间设有一个隔离组件，所述隔离组件包括：与所述端部双极板由相同材料制成的基板，所述基板设有与所述多个公共管道分别对准的多个管道开口，以使得每个公共管道延伸至所述隔离板，所述端部双极板设有分别环绕每个公共管道并且压靠在所述基板上的橡胶密封涂层；以及分别环绕每个公共管道并且被夹持在所述基板与所述隔离板之间的多个橡胶密封圈

【技术实现步骤摘要】
燃料电池电堆


[0001]本技术涉及燃料电池
，更具体地，涉及一种燃料电池电堆
。

技术介绍

[0002]燃料电池电堆是燃料电池的核心部件，其一般包括由多个单电池堆叠而成的单电池组合
、
位于单电池组合外侧的一对集流板以及位于最外侧的一对隔离板，在单电池组合中形成有多个用于运输介质
(
包括燃料
、
氧化剂
、
冷却剂等
)
的公共管道，这些公共管道穿过一个隔离板与外部连通，以便接收或排放介质
。
为了防止介质泄漏到单电池组合的端部双极板与隔离板之间，需要在端部双极板与隔离板之间实施针对各个公共管道的密封
。
在现有技术中，上述密封是通过施加在端部双极板上的橡胶密封涂层来实现的，这些橡胶密封涂层被夹持在端部双极板与隔离板之间
。
然而，这带来了以下问题，燃料电池电堆所处的环境温度与其工作温度之间具有较大的差异，因此燃料电池电堆将在启动期间经历较大的温度变化，由于双极板与隔离板的材料不同，双极板与隔离板将呈现出不同的伸缩率，而这将导致双极板与隔离板产生相对位移，该相对位移会对橡胶密封涂层施加较大的剪切力，甚至会将橡胶密封涂层撕裂，从而导致对各个公共管道的密封失效
。
[0003]因此，在本领域中，亟需一种能够随着温度变化而在端部双极板与隔离板之间保持良好的密封效果的技术方案
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中的问题，本技术提出了一种燃料电池电堆，其包括堆叠在一起的单电池组合以及位于所述单电池组合外侧的一对端部组件，所述单电池组合具有位于其两端的一对端部双极板并且设有多个公共管道，每个端部组件包括集流板和隔离板，其中，所述燃料电池电堆还包括一对隔离组件，每一侧的端部双极板与端部组件之间设有一个隔离组件，所述隔离组件包括：与所述端部双极板由相同材料制成的基板，所述基板设有与所述多个公共管道分别对准的多个管道开口，以使得每个公共管道延伸至所述隔离板，所述端部双极板设有分别环绕每个公共管道并且压靠在所述基板上的橡胶密封涂层；以及分别环绕每个公共管道并且被夹持在所述基板与所述隔离板之间的多个橡胶密封圈
。
[0005]根据本技术的一种可选实施方式，每个隔离组件还包括：将所述基板与所述端部双极板电连接的第一导电件；以及将所述基板与所述集流板电连接的第二导电件
。
[0006]根据本技术的一种可选实施方式，所述第一导电件由气体扩散层构成并且被夹持在所述基板与所述端部双极板之间；和
/
或，所述第二导电件由气体扩散层构成并且被夹持在所述基板与所述集流板之间
。
[0007]根据本技术的一种可选实施方式，所述第一导电件处于由所述端部双极板的流场区域限定的区域内；和
/
或，所述第二导电件处于由所述集流板限定的区域内
。
[0008]根据本技术的一种可选实施方式，每个橡胶密封圈沿着其整圈粘接在所述基
板上
。
[0009]根据本技术的一种可选实施方式，每个橡胶密封圈设有从其径向突出的橡胶突耳，每个橡胶突耳被粘接在所述基板上
。
[0010]根据本技术的一种可选实施方式，所述橡胶突耳的厚度小于所述橡胶密封圈的厚度
。
[0011]根据本技术的一种可选实施方式，每个隔离组件还包括夹持在所述基板和所述隔离板之间的支撑板，所述支撑板设有供所述多个橡胶密封圈穿过的第一开口以及供所述第二导电件穿过的第二开口
。
[0012]根据本技术的一种可选实施方式，所述支撑板与所述基板由相同材料制成
。
[0013]根据本技术的一种可选实施方式，所述第一开口相对于所述多个橡胶密封圈径向扩大，并且所述第二开口相对于所述第二导电件径向扩大
。
[0014]本技术可以体现为附图中的示意性的实施例
。
然而，应注意的是，附图仅仅是示意性的，任何在本技术的教导下所设想到的变化都应被视为包括在本技术的范围内
。
附图说明
[0015]附图示出了本技术的示例性实施例
。
这些附图不应被解释为必然地限制本技术的范围，其中：
[0016]图1是根据本技术的燃料电池电堆的示意性分解立体图；
[0017]图2是图1所示的燃料电池电堆的隔离组件的示意性截面图；以及
[0018]图3是图2所示的隔离组件的示意性分解立体图
。
具体实施方式
[0019]本技术的进一步的特征和优点将从以下参考附图进行的描述中变得更加明显
。
附图中示出了本技术的示例性实施例，并且各个附图并不必然地按照实际比例绘制
。
然而，本技术可以实现为许多不同的形式并且不应解释为必然地限制于这里示出公开的示例性实施例
。
相反，这些示例性实施例仅仅被提供用于说明本技术以及向本领域的技术人员传递本技术的精神和实质
。
[0020]本技术旨在提出一种改进的燃料电池电堆，该燃料电池电堆具有新颖的设计，即使经历较大的温度变化，也能够保持对各个公共管道实施可靠的密封，从而能够有效地防止各个公共管道中的介质泄漏
。
具体地，燃料电池电堆所处的环境温度与其工作温度往往具有较大的差别，以质子交换膜类型的燃料电池电堆为例，其工作温度在
80℃
以上，如果在
‑
30℃
的冬季启动，那么从启动到正常工作，燃料电池电堆将经历
110℃
的温度变化，这种温度变化会导致不同材料的部件产生不同程度的伸缩，而这又将导致不同的部件在彼此之间的界面处相对于彼此位移
。
根据本技术的燃料电池电堆具有用于密封公共管道的创新性的密封组件，该密封组件能够有效地应对上述位移，即使温度发生较大的变化，也能够保持对公共管道的可靠密封
。
[0021]下面参考各个附图详细描述根据本技术的燃料电池电堆的可选但非限制性的实施方式
。
虽然下面将以质子交换膜类型的燃料电池电堆为例描述本技术的实施方
式，但是本领域技术人员将会理解的是，燃料电池的具体类型不能够构成对本技术保护范围的限制，本技术的实施方式同样适用于其他类型的燃料电池
。
[0022]参考图1，其中示出了根据本技术的燃料电池电堆的示意性分解立体图
。
如图1所示，燃料电池电堆
10
包括由多个单电池
110
堆叠而成的单电池组合
100、
位于单电池组合
100
两侧的一对集流板
200
以及位于最外侧的一对隔离板
(
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
燃料电池电堆，其包括堆叠在一起的单电池组合
(100)
以及位于所述单电池组合
(100)
外侧的一对端部组件，所述单电池组合
(100)
具有位于其两端的一对端部双极板
(120)
并且设有多个公共管道，每个端部组件包括集流板
(200)
和隔离板
(300)
，其特征在于，还包括一对隔离组件
(400)
，每一侧的端部双极板
(120)
与端部组件之间设有一个隔离组件
(400)
，所述隔离组件
(400)
包括：与所述端部双极板
(120)
由相同材料制成的基板
(410)
，所述基板
(410)
设有与所述多个公共管道分别对准的多个管道开口
(411)
，以使得每个公共管道延伸至所述隔离板
(300)
，所述端部双极板
(120)
设有分别环绕每个公共管道并且压靠在所述基板
(410)
上的橡胶密封涂层
(124)
；以及分别环绕每个公共管道并且被夹持在所述基板
(410)
与所述隔离板
(300)
之间的多个橡胶密封圈
(420)。2.
根据权利要求1所述的燃料电池电堆，其特征在于，每个隔离组件
(400)
还包括：将所述基板
(410)
与所述端部双极板
(120)
电连接的第一导电件
(430)
；以及将所述基板
(410)
与所述集流板
(200)
电连接的第二导电件
(440)。3.
根据权利要求2所述的燃料电池电堆，其特征在于，所述第一导电件
(430)
由气体扩散层构成并且被夹持在所述基板
(410)
与所述端部双极板
(120)
之间；和
/
或，所述第二导电件
(440)
由气体扩散层构成并且被夹持在所述基板
(410)
与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭炜，许玉江，肖浩栋，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：新型
国别省市：