[實(shí)用新型]一種基于雙極板的氫氣燃料電池電堆

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720725854.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206789625U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田軍;徐國(guó)云;吳建勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西懿科通訊技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/2457
• 分類號(hào): H01M8/2457;H01M8/249;H01M8/247
• 代理公司: 蘇州根號(hào)專利代理事務(wù)所(普通合伙)32276
• 代理人: 項(xiàng)麗

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種燃料電池，具體涉及一種基于雙極板的氫氣燃料電池電堆。

背景技術(shù)

燃料電池是很有發(fā)展前途的新的動(dòng)力電源，一般以氫氣、碳、甲醇、硼氫化物、煤氣或天然氣為燃料，作為負(fù)極；用空氣中的氧作為正極。和一般電池的主要區(qū)別在于一般電池的活性物質(zhì)是預(yù)先放在電池內(nèi)部的，因而電池容量取決于貯存的活性物質(zhì)的量；而燃料電池的活性物質(zhì)（燃料和氧化劑）是在反應(yīng)的同時(shí)源源不斷地輸入的，因此具有轉(zhuǎn)換效率高、容量大、比能量高、功率范圍廣、不用充電等優(yōu)點(diǎn)。氫氧燃料電池以氫氣為還原劑、氧氣作氧化劑，通過(guò)燃料的燃燒反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵兀c原電池的工作原理相同。氫氧燃料電池工作時(shí)，向氫電極供應(yīng)氫氣，同時(shí)向氧電極供應(yīng)氧氣。氫、氧氣在電極上的催化劑作用下，通過(guò)電解質(zhì)生成水。氫氧從外部通過(guò)管道輸入電池進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)并輸出電能。氫氧燃料電池的理論比能量達(dá)3600瓦?時(shí)/公斤。單體電池的工作電壓一般為0.8～0.97V，為了滿足負(fù)載所需的工作電壓，往往由幾十個(gè)單體電池串聯(lián)成電池組。為維持電池的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，須持續(xù)供應(yīng)氫和氧，及時(shí)排除反應(yīng)產(chǎn)物（水）和廢熱。基于以上考慮，近年來(lái)，燃料電池的大量研究和發(fā)展致力于燃料電池的具體物理設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于雙極板的氫氣燃料電池電堆。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于雙極板的氫氣燃料電池電堆，它包括：

電堆；所述電堆包括多塊依次層疊設(shè)置的雙極板以及設(shè)置于相鄰兩塊所述雙極板之間的對(duì)應(yīng)塊膜電極；

第一端板，所述第一端板安裝在所述電堆的任一端部，它包括第一本體、形成在所述第一本體表面邊緣處的第一限位凸起、開(kāi)設(shè)于所述第一限位凸起上的第一凹槽以及對(duì)應(yīng)安裝在所述第一凹槽處的第一連接耳；形成所述第一限位凸起的所述第一本體表面與所述電堆端部相密封；

第二端板，所述第二端板安裝在所述電堆的另一端部，它包括第二本體、形成在所述第二本體表面邊緣處的第二限位凸起、開(kāi)設(shè)于所述第二限位凸起上的第二凹槽、對(duì)應(yīng)安裝在所述第二凹槽處的第二連接耳以及開(kāi)設(shè)于所述第二本體側(cè)面且延伸至與所述電堆相配合的氫氣進(jìn)氣流道和氫氣出氣流道；形成所述第二限位凸起的所述第二本體表面與所述電堆端部相密封。

優(yōu)化地，所述第一端板和所述第二端板通過(guò)連接機(jī)構(gòu)可拆卸地安裝在所述電堆的兩端。

進(jìn)一步地，所述第一本體上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一通孔，所述第二本體上開(kāi)設(shè)有與所述第一通孔相對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二通孔；所述連接機(jī)構(gòu)包括穿設(shè)于所述第一通孔和所述第二通孔中的多根連桿以及安裝在每根所述連桿兩端部的螺母。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型基于雙極板的氫氣燃料電池電堆，通過(guò)采用雙極板層疊以及在相鄰兩塊雙極板之間設(shè)置膜電極而形成電堆，并且采用特定結(jié)構(gòu)的第一端板和第二端板與電堆進(jìn)行配合，這樣能夠有效提高電池電堆的功率并提高其安全性。

附圖說(shuō)明

附圖1為本實(shí)用新型基于雙極板的氫氣燃料電池電堆的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本實(shí)用新型基于雙極板的氫氣燃料電池電堆第一端板的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為本實(shí)用新型基于雙極板的氫氣燃料電池電堆第二端板的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為附圖3的截面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

如圖1至圖4所示的基于雙極板的氫氣燃料電池電堆，主要包括電堆1、第一端板2和第二端板3等。

其中，電堆1包括雙極板和膜電極（圖中未顯示）；雙極板有多塊，它們依次層疊設(shè)置，采用現(xiàn)有的那些即可；膜電極也有多塊，它們?cè)O(shè)置在相鄰兩塊雙極板之間。

第一端板2安裝在電堆1的任一端部，它包括第一本體21、第一限位凸起22、第一凹槽24和第一連接耳25等；第一本體21通常呈立方體形，它的表面（與電堆1相接觸的表面）邊緣處形成有第一限位凸起22（第一限位凸起22通常一體設(shè)置在第一本體21的表面，它整體上呈方形的框體，其圍成的容置區(qū)域與電堆1的端部相配合，從而使得第一本體21的該表面與電堆1端部相密封）；第一凹槽24開(kāi)設(shè)在第一限位凸起22上，從而使得封閉的第一限位凸起22形成缺口；第一連接耳25對(duì)應(yīng)安裝在第一凹槽24處。