[發明專利]一種三重密封水道雙極板及其制備方法

在審

• 申請號: 201911135327.9
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110828851A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 張華農;高鵬然;王猛
• 申請（專利權）人: 深圳市雄韜電源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/0276
• 分類號: H01M8/0276;H01M8/0286;H01M8/0267
• 代理公司: 深圳壹舟知識產權代理事務所(普通合伙) 44331
• 代理人: 寇闖

本發明提供一種三重密封水道雙極板及其制備方法，其中，所述三重密封水道雙極板包括陽極板和陰極板，所述陽極板和所述陰極板通過壓合連接在一起，所述陽極板底端開設有陽極膠槽，所述陰極板頂端開設有陰極膠槽，所述陽極膠槽的寬度小于所述陰極膠槽的寬度，所述陽極膠槽的中心軸線與所述陰極膠槽的中心軸線處于同一豎直平面上，所述陰極膠槽中粘接固定有密封件，所述密封件的高度大于陽極膠槽與陰極膠槽的深度之和。本發明提供的三重密封水道雙極板，結構簡單，具有良好的密封性，雙極板由單極板壓合而成，可以拆分，具有可重復利用性。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，具體為一種三重密封水道雙極板及其制備方法。

背景技術

燃料電池利用燃料與氧氣生成水的化學轉化用于產生電能燃料電池包含有所謂的膜電極單元作為核心組件，膜電極單元是由可傳導質子的膜和分別布置在膜兩側的電極(陽極和陰極)構成的聯合體。此外，氣體擴散層(GDL)可以在膜電極單元兩側地布置在電極的背向膜的側面上。燃料電池一般通過大量的、堆疊布置的膜電極單元構成，這些膜電極單元的電功率相互疊加。在燃料電池工作中，燃料、尤其氫氣H₂或者含氫氣的混合氣被導向陽極，在陽極進行H₂向H+的電化學式的氧化以釋放出電子。通過電解質或者使反應室氣密地相互分開的并且電絕緣的膜進行質子H+從陽極室向陰極室的(與水結合的或者不含水的)輸送。在陽極制備的電子通過電路導向陰極。氧氣或者含氧的混合氣被導向陰極，以便通過吸收電子從O₂到O₂-的還原。同時在陰極室該氧離子與通過膜輸送的質子反應生成水。相比于其他的發電系統，燃料電池通過化學能向電能的直接轉化由于不必考慮卡諾因子而實現了更好的效率。傳統燃料電池由多個雙極板膜電極堆疊形成，雙極板中的冷卻水流場由兩塊帶有水流道的單極板粘合而成，但是現有的雙極板粘合后無法拆開，且單極板之間往往存在縫隙，導致密封性不佳。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種三重密封水道雙極板，所述三重密封水道雙極板包括陽極板(1)和陰極板(2)，其特征在于：所述陽極板(1)和陰極板(2)通過壓合連接在一起，所述陽極板(1)底端開設有陽極膠槽(3)，所述陰極板(2)頂端開設有陰極膠槽(4)，所述陽極膠槽(3)的寬度小于陰極膠槽(4)的寬度，所述陽極膠槽(3)的中心軸線與所述陰極膠槽(4)的中心軸線處于同一豎直平面上，所述陰極膠槽(4)中粘接固定有密封件(5)，所述密封件(5)的高度大于所述陽極膠槽(3)與所述陰極膠槽(4)的深度之和。

進一步地，所述密封件(5)為具有密封功能的彈性材料。

進一步地，所述密封件(5)為UV(Ultraviolet Rays，紫外光線)膠。

進一步地，所述陽極膠槽(3)和所述陰極膠槽(4)邊緣處均做倒角處理。

進一步地，所述陽極膠槽(3)為弧形槽。

進一步地，所述陽極板(1)的底端四角處均設置有若干凸塊(6)，所述陰極板(2)的上端面開設有與凸塊(6)相對應的凹槽(7)，所述凸塊(6)與所述凹槽(7)之間為過盈配合。

本發明還提供一種上述所述的三重密封水道雙極板的制備方法，包括如下步驟：

S1、在陽極板(1)和陰極板(2)表面分別開設陽極膠槽(3)和陰極膠槽(4)，所述陽極膠槽(3)和所述陰極膠槽(4)的中線對齊；

S2、在所述陰極膠槽(4)中均勻注射彈性密封材料，所述彈性密封材料冷卻后形成密封件(5)；

S3、將所述陽極板(1)和所述陰極板(2)壓緊連接成為一體，形成所述三重密封水道雙極板。

進一步地，所述彈性密封材料的厚度為0.5-1mm(毫米)。

進一步地，所述步驟S1中還包括：