[發明專利]通過在墊片拐角處插入連接件來提高密封接觸壓力均勻性

有效

• 申請號: 201710986913.9
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN108023099B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: S·徐;席亮;楊曦;I·D·查普曼
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01M8/0271
• 分類號: H01M8/0271
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

若干變型可包括一種產品，該產品可包括燃料電池堆組件，該燃料電池堆組件可包括至少一個雙極板，該雙極板包括至少一個第一凸起墊片，該第一凸起墊片可包括第一開叉拐角，該第一開叉拐角可包括第一連接件。

技術領域

本發明總體涉及的領域包括雙極板。

背景技術

燃料電池為電化學裝置，其將燃料(流入氫氣)和氧化劑(例如氧氣)組合以產生電能。術語燃料典型地被用于指代或者單個單元或多個單元(這取決于其被用于的環境)。多個單元典型地被捆綁在一起，且被布置成以形成具有多個一般以電串聯布置的單元的電池堆。

為了減輕流體從板之間的不期望的泄漏，經常使用密封件。密封件沿著板的周邊邊緣設置，和/或繞著延伸通過板的孔的周邊設置。該密封件可包括彈性密封件，或者可選地，金屬板可形成為用于限定凸起的墊片狀密封件。凸起墊片可在平面金屬片材上鄰近于該片材的外部邊緣形成，或者鄰近于圍繞與該片材中形成的孔的邊緣形成。通過沖壓操作可在金屬片材中形成凸起墊片，盡管可以使用其它方法。該凸起的墊片狀密封件可以關于該突起的墊片狀密封件的縱向中心線大致對稱。然而，應當理解的是，凸起的墊片狀密封件可以關于縱向中心線非對稱。凸起的墊片狀密封件可包括通常為垂直于縱向中心線的弓形的橫截面形狀。凸起的墊片狀密封件的通常為弓形的橫截面形狀提供對在垂直于平面金屬片材的方向上的載荷的彈性響應。

凸起的墊片狀密封件可壓靠鄰接板，以形成抵靠鄰接板的密封件。倘若凸起的墊片狀密封件的部分具有高硬度，且其它部分具有較低硬度，凸起的墊片狀密封件的高硬度區域可防止凸起的墊片狀密封件的較低硬度區域形成緊密密封。因此，凸起的墊片狀密封件應當在該凸起的墊片狀密封件的所有部分具有均勻的硬度，以便形成繞著板的整個周邊邊緣和/或繞著鄰近孔的整個周邊的緊密密封。

密封墊片可減輕從燃料電池堆內的鄰近板的流體泄漏，并促進反應劑在燃料電池堆內的流動。在極限載荷下，例如車輛碰撞，墊片可能變得過壓縮，并導致燃料電池內的泄漏或燃料電池堆的失效。特別地，密封墊片可具有可能遭受高接觸壓力的拐角。在墊片子的拐角處設置連接件能夠減小接觸壓力。

發明內容

若干變型可包括一種產品，該產品可包括燃料電池堆組件，該燃料電池堆組件可包括至少一個雙極板，該雙極板包括至少一個第一凸起墊片，該第一凸起墊片可包括第一開叉拐角，該第一開叉拐角可包括第一連接件。

若干變型可包括一種產品，該產品可包括至少一個雙極板，該雙極板包括至少一個第一凸起墊片，該第一凸起墊片可包括第一開叉拐角，該第一開叉拐角可包括第一連接件。

若干變型可包括一種方法，該方法可包括提供至少一個雙極板，該雙極板包括至少一個第一凸起墊片，該第一凸起墊片可包括拐角；以及通過提供第一開叉拐角來減小該至少一個第一凸起墊片上的接觸壓力，該第一開叉拐角可包括位于該拐角內的第一連接件。

根據下文提供的詳細說明，本發明的范圍內的其它說明性變型將變得顯而易見。應當理解的是，詳細描述和所列舉的變型雖然公開了選用變型，但是僅僅旨在說明的目的，且并不旨在限制本發明的范圍。

附圖說明

根據詳細描述和附圖，將更全面地理解本發明的范圍內的選擇變型實例，其中：

圖1描繪了雙極板的一個變型；

圖2描繪了具有凸起墊片的雙極板的一個變型；

圖3描繪了具有凸起墊片的雙極板的一個變型；

圖4描繪了具有凸起墊片的雙極板的一個變型；

圖5描繪了具有凸起墊片的雙極板的一個變型；

圖6描繪了在雙極板的凸起墊片的拐角處測得的接觸壓力的有限元分析的一個變型；以及

圖7描繪了在雙極板的凸起墊片的拐角處測得的接觸壓力的有限元分析的一個變型。