System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种单元电池封装结构及燃料电池制造技术_技高网

一种单元电池封装结构及燃料电池制造技术

技术编号:40300161 阅读:18 留言:0更新日期:2024-02-07 20:47
本发明专利技术公开了一种单元电池封装结构及燃料电池,其中单元电池封装结构包括阴极板、阳极板和膜电极,膜电极具有阴极边框和阳极边框,阴极边框与阴极板对应设置,阳极边框与阳极板对应设置,阴极边框和阳极边框中的至少一者具有粘接层。由于粘接层的覆盖面积较大,且通过粘结密封,因此,可有效提高阴极板与膜电极之间,和/或阳极板与膜电极之间的密封效果,从而大大降低了单元电池的泄漏风险。另外和现有技术相比,粘接层设置在膜电极上,更容易进行加工,从而实现高效批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池,特别涉及一种单元电池封装结构及燃料电池


技术介绍

1、燃料电池主要是由多个燃料电池单体堆积而成的组合体,其中每一个燃料电池单体,称为单元电池。单元电池由阳极极板、膜电极、阴极极板构成。单元电池作为燃料电池最核心的部件,其寿命、成本以及大规模生产效率都成为制约行业发展的关键。

2、市场上常见的燃料电池结构,一般先将两层阴阳极板密封成双极板,然后再由一片双极板、一片膜电极依次堆叠而成(其中两端为只有一侧有气体导通的单极板)。双极板的两侧有密封胶线,通过密封胶线匹配膜电极边框实现膜电极与双极板之间的气体阻隔和冷却液的密封,而膜电极自身通过边框密封实现气体阻隔作用。由于膜电极边框是一种薄膜类材料,双极板密封胶线与膜电极边框在匹配过程中,长期受到高温高压气体以及震动等冲击影响,导致双极板与膜电极边框密封被破坏,进而导致燃料电池在长期运行后发生气体泄漏的风险,对燃料电性能、寿命及安全性产生相当大的影响,而且密封胶线设置在双极板上不容易加工进行批量生产。

3、因此,如何提供一种单元电池封装结构,既能够提高膜电极与双极板的密封,降低单元电池的泄漏风险,同时还可以高效批量生产是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种单元电池封装结构,既能够提高膜电极与双极板的密封,降低单元电池的泄漏风险,同时还可以高效批量生产。

2、本专利技术的另一目的还在于提供一种燃料电池。

3、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

4、一种单元电池封装结构,包括阴极板、阳极板和膜电极,所述膜电极具有阴极边框和阳极边框,所述阴极边框与所述阴极板对应设置,所述阳极边框与所述阳极板对应设置,所述阴极边框和所述阳极边框中的至少一者具有粘接层。

5、可选的,所述粘接层包括第一粘接层和第二粘接层;

6、所述阴极边框上设置有所述第一粘接层,所述阳极边框上设置有所述第二粘接层,所述阴极板通过所述第一粘接层与所述阴极边框相连,所述阳极板通过所述第二粘接层与所述阳极边框相连。

7、可选的,所述阴极边框上设置有所述粘接层,当所述阴极边框上设置有所述粘接层时,所述阳极板上设置有密封槽,所述密封槽内设置有密封条;或

8、所述阳极边框上设置有所述粘接层,当所述阳极边框上设置有所述粘接层时,所述阴极板上设置有密封槽,所述密封槽内设置有密封条。

9、可选的,所述阴极边框和所述阳极边框之间还设置有第三粘接层,所述阴极边框和所述阳极边框之间通过所述第三粘接层相连。

10、可选的,所述膜电极包括质子交换膜、阴极气体扩散层和阳极气体扩散层,所述质子交换膜设置于所述阴极气体扩散层和所述阳极气体扩散层之间;

11、所述阴极边框的一端置于所述阴极板与所述阳极边框之间,另一端置于所述质子交换膜与所述阳极气体扩散层之间,和/或

12、所述阳极边框的一端置于所述阳极板与所述阴极边框之间,另一端置于所述质子交换膜与所述阳极气体扩散层之间。

13、可选的,所述阳极板和所述阴极板的侧边缘齐平,所述阴极边框和所述阳极边框的侧边缘齐平,且所述阳极边框的侧边缘较所述阳极板的边缘向外伸出0.2mm-2.0mm。

14、可选的,所述阳极板包括阳极活性区域和阳极非活性区域,所述阴极板包括阴极活性区域和阴极非活性区,所述阳极活性区域和所述阴极活性区域均为流场结构区域;

15、所述密封槽设置于所述阳极非活性区域或所述阴极非活性区;

16、所述粘结层设置于所述阳极非活性区域或所述阴极非活性区。。

17、可选的,所述阳极边框和所述阴极边框的厚度均为0.02mm-0.40mm之间;

18、所述第一粘接层、所述第二粘接层和所述第三粘接层的厚度均为0.005mm-0.1mm之间。

19、可选的,所述阴极边框或所述阳极边框的基材分别为聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚碳酸酯、乙烯-乙烯醇共聚物中的至少一种。

20、一种燃料电池,包括如上述任意一项所述的单元电池封装结构。

21、由以上技术方案可以看出,本专利技术所公开的单元电池封装结构,阴极边框和阳极边框中的至少一者具有粘接层,由于粘接层的覆盖面积较大,且通过粘结密封,因此,可有效提高阴极板与膜电极之间,和/或阳极板与膜电极之间的密封效果,从而大大降低了单元电池的泄漏风险。另外和现有技术相比,粘接层设置在膜电极上,更容易进行加工,从而实现高效批量生产。

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【技术保护点】

1.一种单元电池封装结构,其特征在于,包括阴极板、阳极板和膜电极,所述膜电极具有阴极边框和阳极边框,所述阴极边框与所述阴极板对应设置,所述阳极边框与所述阳极板对应设置,所述阴极边框和所述阳极边框中的至少一者具有粘接层。

2.根据权利要求1所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述粘接层包括第一粘接层和第二粘接层;

3.根据权利要求1所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述阴极边框上设置有所述粘接层,当所述阴极边框上设置有所述粘接层时,所述阳极板上设置有密封槽,所述密封槽内设置有密封条;或

4.根据权利要求2所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述阴极边框和所述阳极边框之间还设置有第三粘接层,所述阴极边框和所述阳极边框之间通过所述第三粘接层相连。

5.根据权利要求1所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述膜电极包括质子交换膜、阴极气体扩散层和阳极气体扩散层,所述质子交换膜设置于所述阴极气体扩散层和所述阳极气体扩散层之间;

6.根据权利要求1所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述阳极板和所述阴极板的侧边缘齐平,所述阴极边框和所述阳极边框的侧边缘齐平,且所述阳极边框的侧边缘较所述阳极板的边缘向外伸出0.2mm-2.0mm。

7.根据权利要求3所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述阳极板包括阳极活性区域和阳极非活性区域,所述阴极板包括阴极活性区域和阴极非活性区,所述阳极活性区域和所述阴极活性区域均为流场结构区域;

8.根据权利要求4所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述阳极边框和所述阴极边框的厚度均为0.02mm-0.40mm之间;

9.根据权利要求1所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述阴极边框或所述阳极边框的基材分别为聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚碳酸酯、乙烯-乙烯醇共聚物中的至少一种。

10.一种燃料电池,其特征在于,包括如权利要求1-9任意一项所述的单元电池封装结构。

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【技术特征摘要】

1.一种单元电池封装结构,其特征在于,包括阴极板、阳极板和膜电极,所述膜电极具有阴极边框和阳极边框,所述阴极边框与所述阴极板对应设置,所述阳极边框与所述阳极板对应设置,所述阴极边框和所述阳极边框中的至少一者具有粘接层。

2.根据权利要求1所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述粘接层包括第一粘接层和第二粘接层;

3.根据权利要求1所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述阴极边框上设置有所述粘接层,当所述阴极边框上设置有所述粘接层时,所述阳极板上设置有密封槽,所述密封槽内设置有密封条;或

4.根据权利要求2所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述阴极边框和所述阳极边框之间还设置有第三粘接层,所述阴极边框和所述阳极边框之间通过所述第三粘接层相连。

5.根据权利要求1所述的单元电池封装结构,其特征在于,所述膜电极包括质子交换膜、阴极气体扩散层和阳极气体扩散层,所述质子交换膜设置于所述阴极气体扩散层和所述阳极气体扩散层之间;

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【专利技术属性】
技术研发人员:刘佳韩洪仨石伟玉邓豪朱孟倩李慧哲方亮
申请(专利权)人:上海捷氢科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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