[發(fā)明專利]一種燃料電池短堆模組、燃料電池電堆以及電堆組裝方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011138857.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114388862A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張博特;簡(jiǎn)振華;亓峰;何難
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阜新德?tīng)柶嚥考煞萦邢薰?/a>
• 主分類號(hào): H01M8/2465
• 分類號(hào): H01M8/2465;H01M8/2475;H01M8/2404
• 代理公司: 深圳紫藤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44570
• 代理人: 官建紅

1.一種燃料電池短堆模組，其特征在于，多個(gè)所述燃料電池短堆模組堆疊組成燃料電池電堆，所述燃料電池短堆模組包括：

短堆組件，所述短堆組件包括多個(gè)間隔堆疊的電極板以及膜電極，所述短堆組件具有電化學(xué)反應(yīng)所需的反應(yīng)物流通的多個(gè)流通通道；以及

殼體，所述短堆組件安裝于所述殼體內(nèi)部，所述殼體頂部設(shè)有第一對(duì)接部，底部設(shè)有與所述第一對(duì)接部配合的第二對(duì)接部，所述第一對(duì)接部具有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及連接通道，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與所述短堆組件電性連接，所述連接通道與所述流通通道對(duì)接；

在相鄰的所述燃料電池短堆模組堆疊時(shí)，下一層的所述燃料電池短堆模組的所述第一對(duì)接部與上一層的所述燃料電池短堆模組的所述第二對(duì)接部上下對(duì)接實(shí)現(xiàn)堆疊，并通過(guò)對(duì)接使得所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與上一層的所述短堆組件電性連接，以及使得所述連接通道與上一層的所述短堆組件的所述流通通道對(duì)接。

2.如權(quán)利要求1所述的一種燃料電池短堆模組，其特征在于，所述殼體包括：

第一殼體件；以及

第二殼體件，所述第一殼體件與所述第二殼體件通過(guò)連接件上下對(duì)接，將所述短堆組件壓裝于所述殼體內(nèi)部。

3.如權(quán)利要求2所述的一種燃料電池短堆模組，其特征在于，所述第一殼體件與所述第二殼體件間具有對(duì)接縫隙。

4.如權(quán)利要求2所述的一種燃料電池短堆模組，其特征在于，所述連接件包括互相組合的第一組合件以及第二組合件，所述第一組合件設(shè)于所述第一殼體件上，所述第二組合件設(shè)于所述第二殼體件上，所述第一殼體件通過(guò)所述第一組合件與所述第二組合件之間的組合，與所述第二殼體件上下對(duì)接。

5.如權(quán)利要求1所述的一種燃料電池短堆模組，其特征在于，所述第一對(duì)接部為凸設(shè)于所述殼體表面的凸起部，所述第二對(duì)接部為貫穿所述殼體底部的通槽。

6.如權(quán)利要求5所述的一種燃料電池短堆模組，其特征在于，所述第一對(duì)接部設(shè)有通向所述短堆組件的導(dǎo)電安裝通槽，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)安裝于所述導(dǎo)電安裝通槽內(nèi)并與所述短堆組件接觸。

7.一種燃料電池電堆，其特征在于，包括多個(gè)如權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的燃料電池短堆模組。

8.一種燃料電池電堆組裝方法，其特征在于，所述方法包括：

將用于組裝燃料電池電堆的電極板以及膜電極分為多組短堆，每組所述短堆包括多個(gè)電極板以及膜電極；

將每組所述短堆的多個(gè)所述電極板以及所述膜電極間隔堆疊形成多個(gè)短堆組件，組裝后的所述短堆組件具有電化學(xué)反應(yīng)所需的反應(yīng)物流通的多個(gè)流通通道；

將每個(gè)所述短堆組件裝入對(duì)應(yīng)的殼體內(nèi)部，形成多個(gè)燃料電池短堆模組，其中，所述殼體頂部設(shè)有第一對(duì)接部，底部設(shè)有與所述第一對(duì)接部配合的第二對(duì)接部，所述第一對(duì)接部具有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及連接通道，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與所述短堆組件電性連接，所述連接通道與所述流通通道對(duì)接；

將多個(gè)所述燃料電池短堆模組堆疊形成燃料電池電堆，其中，在相鄰的所述燃料電池短堆模組中，下一層的所述燃料電池短堆模組的所述第一對(duì)接部與上一層的所述燃料電池短堆模組的所述第二對(duì)接部上下對(duì)接實(shí)現(xiàn)堆疊，并通過(guò)對(duì)接使得所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與上一層的所述短堆組件電性連接，以及使得所述連接通道與上一層的所述短堆組件的所述流通通道對(duì)接。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述殼體包括第一殼體件以及第二殼體件，所述第一殼體件與所述第二殼體件通過(guò)連接件上下對(duì)接將所述短堆組件壓裝于所述殼體內(nèi)部，所述將每個(gè)所述短堆組件裝入對(duì)應(yīng)的殼體內(nèi)部，形成多個(gè)燃料電池短堆模組包括：

將所述短堆組件裝入所述第一殼體件內(nèi)，通過(guò)所述連接件將所述第二殼體件與所述第一殼體件上下對(duì)接，將所述短堆組件安裝于所述第一殼體件與所述第二殼體件之間，并對(duì)所述短堆組件進(jìn)行預(yù)先壓縮。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一殼體件與所述第二殼體件上下對(duì)接后具有對(duì)接縫隙，在將多個(gè)所述燃料電池短堆模組堆疊形成燃料電池電堆后，所述方法還包括：

對(duì)燃料電池電堆的兩端施加壓力，通過(guò)所述第一殼體件、所述第二殼體件間的對(duì)接縫隙繼續(xù)對(duì)所述短堆組件進(jìn)行二次壓縮，最終形成壓縮后的燃料電池電堆。