胶线的分离密封和油气分离结构制造技术

技术编号:40173703 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-26 23:42
本技术公开了一种胶线的分离密封和油气分离结构,涉及燃料电池技术领域,包括双极板、质子交换膜、密封线;本技术针对高温质子交换膜燃料电池电堆的密封结构通过密封线的使用,在空间上分离冷却剂与阴阳极的氢氧气体的流动路径,从而分别针对两者的温度、压力特性解决密封问题,双极板在膜电极的边框缺口处局部设置绝缘层有效的加强了膜电极与冷却剂的隔离,从而实现兼顾高温质子交换膜燃料电池密封材料成本和寿命、可靠性的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃料电池,具体为一种胶线的分离密封和油气分离结构


技术介绍

1、高温质子交换膜燃料电池在克服燃料复杂成分方面发挥了越来越显著的作用,可以使用甲醇、氨气、有机液体储氢等作为原料;作为电力系统的配套设施,应用于储能、分布式电站、移动充电桩、动力电源等方面,具有显著的节能环保,和燃料保障性方面的优势。高温质子交换膜燃料电池电堆作为核心部件,在寿命、可靠性等方面的需求不断提升。高温运行的燃料电池体系,密封方案和密封材料使用的环境和传统的燃料电池有较大的不同。需要开展材料成本和密封可靠性和寿命之间的优化。

2、申请号为cn201310377513x的双极板、燃料电池和燃料电池堆提供的就是一种双极板和膜电极组成的燃料电池电堆,但是在双极板和膜电极之间没有独立的密封线,不能保证液态冷却液、氢气、空气、氧气与膜电极之间的密封隔离的问题,从而影响电池电堆的寿命及可靠性。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种胶线的分离密封和油气分离结构,以解决上述
技术介绍
中提出的现有的燃料电池堆中的双极板和膜电极之间没有独立的密封线,不能保证液态冷却液、氢气、空气、氧气与膜电极之间的密封隔离的问题,从而影响电池电堆的寿命及可靠性的问题。

2、为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种胶线的分离密封和油气分离结构,包括在高温质子交换膜燃料电池电堆内设置的多组双极板和质子交换膜,每组均包括左侧的双极板和右侧的质子交换膜,并且相邻的两组双极板和质子交换膜之间设置有密封线;所述双极板包括双极板基板、阳极板、阴极板、多个双极板通孔;所述质子交换膜包括膜电极、膜电极边框、膜电极通孔、边框缺口。

3、优选的,所述双极板基板的前后两侧面中间处分别设置有阳极板和阴极板,并且在上下两端在所述阳极板和阴极板的外侧分别设置有三个双极板通孔,三个双极板通孔中两侧的两个为规格相同的矩形通孔、中间的为规格小于两侧的矩形通孔。

4、优选的,所述膜电极的规格与所述阳极板或阴极板的尺寸相同,所述膜电极的外侧设置有膜电极边框,所述膜电极边框的上下两端分别设置有两个膜电极通孔,两膜电极通孔的位置与规格与所述双极板通孔中的两侧的矩形通孔相同;所述膜电极边框的上下两端在两膜电极通孔的中间处设置有边框缺口,同时所述双极板在所述边框缺口处设置有绝缘层。

5、优选的,所述密封线包中间处的环绕所述膜电极设置的膜电极密封线、环绕所述膜电极通孔设置的通孔密封线、在所述边框缺口处环绕所述双极板通孔中间通孔的设置有中间通孔密封线。

6、优选的,所述中间通孔密封线的边缘不和燃料电池电堆的阴极或者阳极的气体相接触,所述中间通孔密封线的四周联通大气,同样所述中间通孔密封线的边缘不和燃料电池的膜电极相接触。

7、优选的,所述双极板为石墨复合板或金属板或纯石墨板,可长期耐受燃料电池一百摄氏度以上的工作温度。

8、与现有技术相比,本技术的有益效果是:

9、本技术针对高温质子交换膜燃料电池电堆的密封结构通过密封线的使用,在空间上分离冷却剂与阴阳极的氢氧气体的流动路径,从而分别针对两者的温度、压力特性解决密封问题,双极板在膜电极的边框缺口处局部设置绝缘层有效的加强了膜电极与冷却剂的隔离,从而实现兼顾高温质子交换膜燃料电池密封材料成本和寿命、可靠性的目的。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种胶线的分离密封和油气分离结构,其特征在于:包括在高温质子交换膜燃料电池电堆内设置的多组双极板(1)和质子交换膜(2),每组均包括左侧的双极板(1)和右侧的质子交换膜(2),并且相邻的两组双极板(1)和质子交换膜(2)之间设置有密封线(3);所述双极板(1)包括双极板基板(11)、阳极板(12)、阴极板(13)、多个双极板通孔(14);所述质子交换膜(2)包括膜电极(21)、膜电极边框(22)、膜电极通孔(23)、边框缺口(24)。

2.根据权利要求1所述的胶线的分离密封和油气分离结构,其特征在于:所述双极板基板(11)的前后两侧面中间处分别设置有阳极板(12)和阴极板(13),并且在上下两端在所述阳极板(12)和阴极板(13)的外侧分别设置有三个双极板通孔(14),三个双极板通孔(14)中两侧的两个为规格相同的矩形通孔、中间的为规格小于两侧的矩形通孔。

3.根据权利要求2所述的胶线的分离密封和油气分离结构,其特征在于:所述膜电极(21)的规格与所述阳极板(12)或阴极板(13)的尺寸相同,所述膜电极(21)的外侧设置有膜电极边框(22),所述膜电极边框(22)的上下两端分别设置有两个膜电极通孔(23),两膜电极通孔(23)的位置与规格与所述双极板通孔(14)中的两侧的矩形通孔相同;所述膜电极边框(22)的上下两端在两膜电极通孔(23)的中间处设置有边框缺口(24),同时所述双极板(1)在所述边框缺口(24)处设置有绝缘层。

4.根据权利要求3所述的胶线的分离密封和油气分离结构,其特征在于:所述密封线(3)包中间处的环绕所述膜电极(21)设置的膜电极密封线(31)、环绕所述膜电极通孔(23)设置的通孔密封线(32)、在所述边框缺口(24)处环绕所述双极板通孔(14)中间通孔的设置有中间通孔密封线(33)。

5.根据权利要求4所述的胶线的分离密封和油气分离结构,其特征在于:所述中间通孔密封线(33)的边缘不和燃料电池电堆的阴极或者阳极的气体相接触,所述中间通孔密封线(33)的四周联通大气,同样所述中间通孔密封线(33)的边缘不和燃料电池的膜电极(21)相接触。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的胶线的分离密封和油气分离结构,其特征在于:所述双极板(1)为石墨复合板或金属板或纯石墨板,可长期耐受燃料电池一百摄氏度以上的工作温度。

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【技术特征摘要】

1.一种胶线的分离密封和油气分离结构,其特征在于:包括在高温质子交换膜燃料电池电堆内设置的多组双极板(1)和质子交换膜(2),每组均包括左侧的双极板(1)和右侧的质子交换膜(2),并且相邻的两组双极板(1)和质子交换膜(2)之间设置有密封线(3);所述双极板(1)包括双极板基板(11)、阳极板(12)、阴极板(13)、多个双极板通孔(14);所述质子交换膜(2)包括膜电极(21)、膜电极边框(22)、膜电极通孔(23)、边框缺口(24)。

2.根据权利要求1所述的胶线的分离密封和油气分离结构,其特征在于:所述双极板基板(11)的前后两侧面中间处分别设置有阳极板(12)和阴极板(13),并且在上下两端在所述阳极板(12)和阴极板(13)的外侧分别设置有三个双极板通孔(14),三个双极板通孔(14)中两侧的两个为规格相同的矩形通孔、中间的为规格小于两侧的矩形通孔。

3.根据权利要求2所述的胶线的分离密封和油气分离结构,其特征在于:所述膜电极(21)的规格与所述阳极板(12)或阴极板(13)的尺寸相同,所述膜电极(21)的外侧设置有膜电极边框(22),所述膜电极边框(22)的上下两...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵世雄
申请(专利权)人:大连禾川精工科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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