[發明專利]用于燃料電池堆的板和系統以及燃料電池堆

有效

• 申請號: 201810132903.3
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108461774B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: M.薩卡諾;X.楊;L.習;S.徐;J.N.洛夫瑞塔;J.D.威廉斯;苫名佑;石田堅太郎
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司;本田技研工業株式會社
• 主分類號: H01M8/0273
• 分類號: H01M8/0273;H01M8/0258;H01M8/242;H01M8/2485
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賀紫秋

公開一種板，包括工作面和頭部部分。工作面在其上限定多個反應物通道。頭部部分設置在板的周邊區域且包括多個凸緣和多個凸肩。凸緣設置在頭部部分上且限定穿過板的多個孔。每一個凸緣限定孔中的相應一個。孔中的至少一個流體連接到反應物通道。多個凸肩設置在工作面上。每一個凸肩繞孔中的相應一個設置且由此限定凸緣中的相應一個。每一個凸肩限定包括凸肩角部和凸肩側邊的形狀。每一個凸肩具有在其上的密封表面。密封表面配置為在暴露到接觸壓力時撓曲，以由此提供基本流體密封。

技術領域

本發明涉及燃料電池領域，且更具體地涉及采用規則形狀的頭部部分。

背景技術

燃料電池系統可在各種應用中用作電源以提供電能。所產生的電能可以立即用于為例如電動機這樣的裝置供電。另外地或替換地，通過例如采用電池，所產生的電能可以存儲，用于以后使用。

在一些應用中，燃料電池并入到靜態結構中，以為建筑物、住宅等提供電功率。在一些應用中，燃料電池并入到例如智能電話、視頻相機、計算機等的裝置中。在一些應用中，燃料電池并入到載具中，以提供或補充機動力。

燃料電池系統通常包括以燃料電池堆(fuel-cell stack)布置的燃料電池。燃料電池堆(其可包含一百個以上的板)被擠壓以對燃料電池堆的附近部件之間的密封件施加接觸壓力，以防止流過其中的流體泄露。例如，混合了反應物的冷卻劑或遠離燃料電池的活性區域混合的反應物會降低燃料電池堆的有效性。因為部件的數量，所以甚至沿密封件的接觸壓力分布方面的微小不同在跨經所述堆時也會被放大，這會防止流體密封的形成。

因而，有益的是讓燃料電池堆上的密封件的接觸壓力均勻分布。

發明內容

根據本發明的一些方面，一種板包括工作面和頭部部分。工作面在其上限定多個反應物通道。頭部部分設置在板的周邊區域且包括多個凸緣和多個凸肩。多個凸緣設置在頭部部分上。多個凸緣限定穿過板的多個孔。多個凸緣每一個限定多個孔中的相應一個。多個孔中的至少一個流體連接到多個反應物通道。多個凸肩設置在工作面上。多個凸肩每一個繞多個孔中的相應一個設置且由此限定多個凸緣中的相應一個。多個凸肩每一個限定包括凸肩角部和凸肩側邊的形狀。多個凸肩每一個具有在其上的密封表面。密封表面配置為在暴露到接觸壓力時撓曲，以由此提供基本流體密封。

根據本發明的進一步方面，形狀大致為六邊形。

根據本發明的進一步方面，每一個凸肩角部限定一角度，且每一個相應角度為約50°到約70°。

根據本發明的進一步方面，每一個凸肩角部限定約60°的角度。

根據本發明的進一步方面，每一個凸肩角部限定相應角度，且每一個相應角度在每個其他相應角度的約10°以內。

根據本發明的進一步方面，凸肩角部配置為產沿密封表面生產小于約 50％的接觸壓力差異。

根據本發明的進一步方面，凸肩角部配置為產沿密封表面生產小于約 30％的接觸壓力差異。

根據本發明的進一步方面，凸肩角部每一個為大致弧形。

根據本發明的進一步方面，凸肩側邊每一個遵循蜿蜒路徑。