[發(fā)明專利]一種燃料電池電堆的組裝結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111286079.5
• 申請(qǐng)日: 2021-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN114023991B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁博;侯向理;涂序國(guó);侯慶琳;劉藝培
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江高成綠能科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/0273
• 分類號(hào): H01M8/0273;H01M8/0276;H01M8/0284;H01M8/0258;H01M8/1004;H01M8/2465
• 代理公司: 上海智晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 陶柳濤

1.一種燃料電池電堆的組裝結(jié)構(gòu)，所述電堆依次由雙極板和膜電極交替堆疊形成，其特征在于，所述雙極板包括陰極面和陽(yáng)極面，所述陰極面和陽(yáng)極面均獨(dú)立地設(shè)置流場(chǎng)和公共流道，所述公共流道位于所述流場(chǎng)的兩側(cè)，安裝時(shí)，所述膜電極與相鄰雙極板之間設(shè)置彈性體的第一密封件，相鄰兩塊雙極板的公共流道區(qū)域通過非彈性體的第二密封件進(jìn)行密封；

所述膜電極包括同軸心布置的陰極擴(kuò)散層、CCM膜、陽(yáng)極擴(kuò)散層、第一邊框和第二邊框，所述陰極擴(kuò)散層、CCM膜和陽(yáng)極擴(kuò)散層依次堆疊布置，所述陰極擴(kuò)散層的外緣尺寸小于等于所述第一邊框的內(nèi)緣尺寸，所述陽(yáng)極擴(kuò)散層的外緣尺寸小于等于所述第二邊框的內(nèi)緣尺寸，所述CCM膜的外緣尺寸大于所述陰極擴(kuò)散層及陽(yáng)極擴(kuò)散層的外緣尺寸，所述CCM膜外緣的兩側(cè)分別與第一邊框和第二邊框通過膠層粘結(jié)，所述第一邊框和第二邊框通過膠層相互粘結(jié)。

2.如權(quán)利要求1所述的燃料電池電堆的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述陰極擴(kuò)散層的外緣尺寸比所述第一邊框的內(nèi)緣尺寸小0～0.3mm，所述陽(yáng)極擴(kuò)散層的外緣尺寸比所述第二邊框的內(nèi)緣尺寸小0～0.3mm，所述CCM膜的外緣尺寸比所述陰極擴(kuò)散層及陽(yáng)極擴(kuò)散層的外緣尺寸大2～6mm。

3.如權(quán)利要求1所述的燃料電池電堆的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述CCM膜包括質(zhì)子交換膜以及通過噴涂法、熱轉(zhuǎn)印法或直涂法負(fù)載在質(zhì)子交換膜兩側(cè)的陰極催化層和陽(yáng)極催化層，所述質(zhì)子交換膜的厚度為8～18μm，所述陰極催化層的厚度為5～15μm，所述陽(yáng)極催化層的厚度為3～8μm。

4.如權(quán)利要求1所述的燃料電池電堆的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一邊框和第二邊框相對(duì)的一側(cè)設(shè)置膠層，另一側(cè)不設(shè)置膠層，所述膠層為熱熔膠或壓敏膠。

5.如權(quán)利要求4所述的燃料電池電堆的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述邊框的材質(zhì)包括PET、PEN或PI中的一種，所述邊框的厚度為25-200μm。

6.如權(quán)利要求1所述的燃料電池電堆的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述陰極面的中部設(shè)有向內(nèi)凹陷的陰極流場(chǎng)，所述陰極擴(kuò)散層的外緣尺寸與陰極流場(chǎng)的尺寸相匹配，且所述第一邊框和陰極面之間設(shè)有第一密封件；

所述陽(yáng)極面的中部設(shè)有向內(nèi)凹陷的陽(yáng)極流場(chǎng)，所述陽(yáng)極擴(kuò)散層的外緣尺寸與陽(yáng)極流場(chǎng)的尺寸相匹配，且所述第二邊框和陽(yáng)極面之間設(shè)有第一密封件。

7.如權(quán)利要求1～6任一所述的燃料電池電堆的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一密封件的材質(zhì)包括有機(jī)硅、聚烯烴或EPDM中的一種。

8.如權(quán)利要求1所述的燃料電池電堆的組裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰兩塊雙極板的公共流道區(qū)域通過第二密封件進(jìn)行密封，第二密封件的結(jié)構(gòu)主要包括絕緣片以及雙側(cè)膠層，絕緣片的材質(zhì)包括PI、PEN或PET中的一種，膠層的材質(zhì)包括丙烯酸酯類膠、環(huán)氧樹脂膠或聚酰亞胺膠中的一種非彈性體膠水，膠層結(jié)構(gòu)包括直接涂覆在絕緣片兩側(cè)或使用熱熔膠膜或兩者的結(jié)合。