一种具有叠加定位结构的燃料电池双极板制造技术

本发明专利技术涉及一种具有叠加定位结构的燃料电池双极板，包括双极板本体，所述双极板本体一侧表面边缘设置有多个凸台，另一侧表面与凸台对应位置设置有凹槽，所述凸台和凹槽的大小匹配，相邻两个双极板能够通过凸台与凹槽的插接实现准确定位

【技术实现步骤摘要】
一种具有叠加定位结构的燃料电池双极板


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种具有叠加定位结构的燃料电池双极板
。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种通过膜电极上的电催化反应将燃料与氧化剂中的化学能直接高效地转化为电能的发电装置
。
多节燃料电池单池以压滤机方式叠加装配在一起形成燃料电池电堆
(
或称为“电池组”)。
[0003]燃料电池电堆装配过程中，通常需要使用定位装置将电堆内部的膜电极组件
(MEA)、
密封件
、
双极板
、
以及端板等部件对齐，无相对位移发生，从而形成比较光滑的供反应气体或冷却介质流动与分配的公用孔道
。
若无定位装置或定位不准确，电堆装配时各部件容易错位，导致密封不严，电堆出现窜气
、
漏气现象，电堆内部反应气与冷却介质分配也不均匀，电堆将无法正常工作
。
因此，燃料电池电堆的好坏，电堆装配过程中的定位起到非常关键的作用
。
[0004]目前常见的燃料电池电堆的定位方法主要有两种：内定位和外定位，例如公开号为
CN 1787263A
和
CN1750303A
公开的技术方案
。
内定位通常使用的是整根定位杆，且杆长大于电堆自身长度，电堆装配完成后需要将内定位杆取出
。
另外，初次装配成功的燃料电池电堆中各单池或其它部件可能没有达到设计技术指标，或者电堆使用一段时间后某些部件性能衰减
、
甚至出现故障，需要将整个燃料电池电堆拆解，更换掉质量次的单池或部件，重新装配
。
这种反复装配需要多次插入
、
取出内定位杆，浪费了宝贵的时间
、
精力，且反复使用导致内定位杆磨损严重，影响下一次使用时的准确定位
。
外定位则是通过放置在燃料电池外部的装置实现定位，组装电堆时，电堆的端板
、
集流板
、
膜电极
、
双极板等部件紧贴在外定位装置上以实现对齐
。
采用外定位结构需要开发专用的外定位装置，而且受燃料电池板型
、
电堆节数等影响，可能需要开发不同的外定位装置以满足不同的需求
。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种具有叠加定位结构的燃料电池双极板，无需常见的内定位或外定位装置，即可实现电堆组装过程中的准确定位，有利于降低电堆工装成本，提高电堆装配效率
。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术所提出的一种具有叠加定位结构的燃料电池双极板，包括双极板本体，其特征在于：所述双极板本体一侧表面边缘设置有多个凸台，另一侧表面与凸台对应位置设置有凹槽，所述凸台和凹槽的大小匹配，相邻两个双极板能够通过凸台与凹槽的插接实现准确定位
。
[0008]进一步的，所述凸台和凹槽的数量均不少于两个
。
[0009]进一步的，所述凸台的高度和凹槽的深度均不超过双极板厚度的
1/2。
[0010]进一步的，所述双极板本体之间组装膜电极时，凸台的高度减去膜电极的厚度后，应不超过凹槽深度
。
[0011]进一步的，所述双极板本体与膜电极组装时，膜电极边缘与凸台对应位置设置有对应的开孔，膜电极直接通过开孔套设在凸台外侧，实现膜电极的定位
。
[0012]进一步的，若所述双极板本体的边框导电，则凸台设置为绝缘材料，即在极双极板本体制备时在边缘对应位置预先开孔，凸台通过粘接或焊接的方式连接在双极板本体边缘；若双极板本体的边框为绝缘材料，则凸台与双极板本体边框一体加工而成即可
。
[0013]进一步的，所述凸台根部外侧设置有限位结构
。
[0014]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0015]本专利技术所述燃料电池自带叠加定位结构的双极板，结构简单
、
易加工，无需常见的内定位或外定位装置，即可实现电堆组装过程中准确定位，有利于降低电堆工装成本，提高电堆装配效率
。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例一的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术实施例一装配后的效果示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例二的结构示意图；
[0019]图4为本专利技术实施例二装配后的效果示意图
。
[0020]其中，附图标记：1‑
双极板本体
I
；2‑
凹槽；3‑
双极板本体
II
；4‑
凸台；
41
‑
限位结构；5‑
膜电极
。
具体实施方式
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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
。
[0022]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作
。
[0023]实施例一
[0024]参见附图1和2，给出了本实施例所提出的一种具有叠加定位结构的燃料电池双极板一个实施例的具体结构
。
本实施例包括双极板本体
I1
和双极板本体
II3
，其中，所述双极板本体
II3
一侧表面边缘设置有多个凸台4，所述双极板本体
I1
的一侧表面与凸台4对应位置设置有凹槽2，且所述凸台4和凹槽2的尺寸
、
形状匹配，相邻的双极板本体
I1
和双极板本体
II3
之间通过凸台4与凹槽2的插接嵌合实现准确定位；本实施例中，所述凸台4和凹槽2均为圆柱形结构
。
[0025]其中，所述凸台4和凹槽2的数量均不少于两个，分别对应均布在双极板本体两侧表面的边缘；所述凸台4的高度不超过双极板本体
II3
厚度的
1/2
，所述凹槽2的深度不超过
双极板本体
I1
厚度的
1/2。
本实施例中，所述双极板本体
I1
和双极板本体
II3
的厚度均为
1mm
；所述凸台4的高度为
0.5mm
；所述凹槽2的深度为
0.4mm
；膜电极5的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有叠加定位结构的燃料电池双极板，包括双极板本体，其特征在于：所述双极板本体一侧表面边缘设置有多个凸台，另一侧表面与凸台对应位置设置有凹槽，所述凸台和凹槽的大小匹配，相邻两个双极板能够通过凸台与凹槽的插接实现准确定位
。2.
根据权利要求1所述的一种具有叠加定位结构的燃料电池双极板，其特征在于：所述凸台和凹槽的数量均不少于两个
。3.
根据权利要求1所述的一种具有叠加定位结构的燃料电池双极板，其特征在于：所述凸台的高度和凹槽的深度均不超过双极板厚度的
1/2。4.
根据权利要求1所述的一种具有叠加定位结构的燃料电池双极板，其特征在于：所述双极板本体之间组装膜电极时，凸台的高度减去膜电极的厚度后，应不超过凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿江涛，陈中岩，邵志刚，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：