[發明專利]燃料電池反應堆中雙極板的氣體密封方法

在審

• 申請號: 201410585266.7
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN105552386A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 王斌;徐雙林
• 申請（專利權）人: 上海藍蔚科技發展有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 沈國良

技術領域

本發明涉及一種燃料電池反應堆中雙極板的氣體密封方法。

背景技術

燃料電池反應堆中雙極板是將質子交換膜燃料電池串聯起來組裝成一個整體電池堆的關鍵部件，其一側與一個單電池的陽極側接觸、另一側與毗鄰的單電池的陰極側接觸。雙極板作為燃料電池的關鍵組件之一，其質量占到整個燃料電池的60%～80%，而其成本則占到總成本的40%～60%。雙極板既要承擔各個單電池間的導通作用，還要將氧化劑和還原劑分隔，同時雙極板面上還需合適的流道場以均勻分散反應氣體并且進行氣體密封，因此雙極板的氣體密封是燃料電池反應堆的關鍵。

目前燃料電池反應堆中雙極板的氣體密封是一個重大難題，其通常在雙極板的基板邊緣刻一圈2mm寬的密封槽，在密封槽內設置一圈厚薄對應的橡塑密封圈，兩塊基板重疊后構成橡塑密封圈內腔的密封，由于橡塑密封圈的厚度極難控制并存在一定的偏差，兩塊基板重疊后橡塑密封圈內腔的氣體從橡塑密封圈厚度較薄處泄漏，導致密封失效，影響了燃料電池反應堆的質量，降低了電池的效能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種燃料電池反應堆中雙極板的氣體密封方法，本方法克服了傳統雙極板氣體密封的缺陷，提高了雙極板氣體密封的效果，保證了燃料電池反應堆的質量及電池的效能。

為解決上述技術問題，本發明燃料電池反應堆中雙極板的氣體密封方法，在雙極板的基板邊緣間隔沖制兩圈刻痕槽，兩圈刻痕槽外圈設置橡塑密封圈，兩塊雙極板基板重疊后橡塑密封圈受壓向內圈延展并且填充位于橡塑密封圈內圈的兩圈刻痕槽，實現兩塊雙極板基板之間橡塑密封圈內腔的氣體密封。

進一步，所述刻痕槽的深度為0.1mm，所述刻痕槽截面兩側的傾斜角度為3～5°。

由于本發明燃料電池反應堆中雙極板的氣體密封方法采用了上述技術方案，即本方法在雙極板的基板邊緣間隔沖制兩圈刻痕槽，兩圈刻痕槽外圈設置橡塑密封圈，兩塊雙極板基板重疊后橡塑密封圈受壓向內圈延展并且填充位于橡塑密封圈內圈的兩圈刻痕槽，實現兩塊雙極板基板之間橡塑密封圈內腔的氣體密封。本方法克服了傳統雙極板氣體密封的缺陷，提高了雙極板氣體密封的效果，保證了燃料電池反應堆的質量及電池的效能。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明：

圖1為本方法雙極板基板上兩圈刻痕槽示意圖；

圖2為本方法中刻痕槽的截面放大示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明燃料電池反應堆中雙極板的氣體密封方法，在雙極板的基板1邊緣間隔沖制兩圈刻痕槽2，兩圈刻痕槽2外圈設置橡塑密封圈3，兩塊雙極板基板重疊后橡塑密封圈3受壓向內圈延展并且填充位于橡塑密封圈內圈的兩圈刻痕槽2，實現兩塊雙極板基板之間橡塑密封圈3內腔的氣體密封。在刻痕槽2沖制時避讓分別位于基板1兩側的進氣孔11和出氣孔12，進氣孔11和出氣孔12位于兩圈刻痕槽2內.

進一步，如圖2所示，所述刻痕槽2的深度為0.1mm，所述刻痕槽2截面兩側的傾斜角度為3～5°。

本方法制作方便，實施簡單，僅需采用沖制方式在雙極板基板邊緣制作兩圈刻痕槽，依靠雙極板重疊后的壓力將橡塑密封圈擠壓并填充兩圈刻痕槽，此時橡塑密封圈本身起到密封的作用，橡塑密封圈邊緣將刻痕槽均勻填滿后實現進一步的密封，刻痕槽的密封避免了傳統雙極板內橡塑密封圈厚薄不勻引起密封失效的缺陷，解決了雙極板氣體密封的難題，為燃料電池反應堆的質量及電池的效能提供了保證。