[發明專利]一種燃料電池單體

在審

• 申請號: 202010177317.8
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111224125A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 舒正龍;宋翔;李果林;劉征;陳啟章;童恒義;陳孟杰
• 申請（專利權）人: 中自環保科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/0267
• 分類號: H01M8/0267;H01M8/0276;H01M8/04029;H01M8/0432;H01M8/04701;H01M8/04746
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 曹晉玲

本發明涉及燃料電池電堆領域，具體涉及一種燃料電池單體，包括雙極板組件，在雙極板組件兩側設有調溫組件，所述調溫組件用于調節所述雙極板組件的溫度；所述雙極板組件上設有若干測溫孔。實現了雙極板組件溫度均勻控制和實時精確監測；提升了測試精確度。在對雙極板部件降溫時，可增加調溫組件內液體的流速，實現快速降溫，同時有效降低了對雙極板組件的局部冷卻作用。快速升降溫，縮短了溫度控制時間，提升了測試效率。

技術領域

本發明涉及燃料電池電堆領域，具體涉及一種燃料電池單體，特別是一種用于篩選、驗證膜電極組件的燃料電池單體。

背景技術

現燃料電池電堆主要由端板、絕緣板、集流板、雙極板、密封件、膜電極組件、緊固螺栓組成；電堆的功率越大對應的膜電極組件活性面積越大，增加膜電極組件的活性面積主要通過增加單片膜電極組件的活性面積或者增加膜電極組件的數量的方式來實現。在燃料電池電催化劑的開發過程中，為了篩選、驗證電催化劑，會在電催化劑RDE(RotatingDisk Electrode，旋轉圓盤電極)測試的基礎上進行涂覆于膜電極測試，通過將電催化劑涂覆到質子交換膜上形成膜電極組件后裝配到燃料電池單體上，在更接近真實運行環境下進行篩選與驗證測試。

在膜電極組件篩選驗證測試過程中，影響測試效率和準確度的因素包括這兩個方面，一是在測試過程中需要測試在不同的溫度時的數據，能否能夠快速的升溫降溫影響測試效率，能否準確控制膜電極組件的溫度影響測試準確度；二是需要將不同的膜電極組件裝配到燃料電池單體中，裝配的難易程度影響測試效率、裝配的穩定性和一致性影響測試準確度和實驗數據的重復性。

現有的加熱技術中：1、通過在雙極板上設有電加熱塞，利用電加熱塞給石墨雙極板加熱；或者通過在雙極板與絕緣板之間設計加熱墊對雙極板加熱；這兩種加熱方式中電加熱塞或者加熱墊只能用于升溫不能降溫，需要降溫的時候只能靠長時間的自然散熱。2、通過在雙極板上設計冷卻流道，通過冷卻液對雙極板進行加熱與冷卻；該技術對冷卻液及對應的附件要求高，單電池運行過程中有電流產生，因此通過雙極板的冷卻液必須為去離子水，同時需要設計有去離子器來處理冷區液中的離子。因此采用上述加熱方式不能實現快速降溫，或者對冷卻液及附屬設備要求高，影響測試效率。裝配時，密封性是其中的重要因素。現有的密封技術中：1、膜電極上設計凸起或密封件，工藝相對復雜且對膜電極組件的要求較高，不適合用于單一小面積膜電極組件的篩選與驗證測試。2、燃料電池單體的雙極板的流道區域為平面形式，對密封墊的厚度精度要求高且薄，不便于安裝和拆裝后重復使用；同時需要設計相應的定位裝置來實現較薄密封件的裝配。上述密封方式影響燃料電池單體的裝配效率進而影響測試效率，且不利于控制裝配時的穩定性和一致性，進而導致測試結果不準確。

因此，亟需一種能夠快速、準確測試膜電極性能的燃料電池單體。

發明內容

本發明的目的在于：針對在對膜電極組件進行測試過程中存在的測試不準確、重復性差、效率低的問題，提供一種燃料電池單體，該燃料電池單體，通過設置端板，使得膜電極組件的溫度控制更為快速、精確，提高了測試速度和準確性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種燃料電池單體，包括雙極板組件，在雙極板組件兩側設有調溫組件，所述調溫組件用于調節所述雙極板組件的溫度；所述雙極板組件上設有若干測溫孔。