[實(shí)用新型]一種基于雙面密封材燃料電池構(gòu)造的電堆排水結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220321406.X
• 申請(qǐng)日: 2022-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN217035703U
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳圣億
• 主分類號(hào): H01M8/24
• 分類號(hào): H01M8/24;H01M8/2465;H01M8/04291
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33285
• 代理人: 陳澤元

本實(shí)用新型提供一種基于雙面密封材燃料電池構(gòu)造的電堆排水設(shè)計(jì)，包括殼體以及從外往內(nèi)依次排布在殼體內(nèi)的進(jìn)氣集成、進(jìn)氣端集流板、偽單體一、發(fā)電電池、偽單體二、盲端板、絕緣板、承壓板、封裝箱端板，發(fā)電電池由若干電池片疊合而成，電池片包括依次復(fù)合的陽極板、陽極碳紙、雙面密封材、陰極碳紙、陰極板，雙面密封材上開設(shè)有與陽極板、陰極板上的極板進(jìn)出口相對(duì)應(yīng)的三組膜片進(jìn)出口，三個(gè)膜片出口內(nèi)均設(shè)置有用于卡緊排水吸管的固定結(jié)構(gòu)。通過設(shè)置雙面密封材，將陽極碳紙和陰極碳紙置于雙面密封材的碳紙通槽內(nèi)，利用雙面密封材的厚度抵消陽極碳紙和陰極碳紙的厚度，雙面密封材的兩面通過粘著劑粘合陽極板與陰極板，能有效提升電池片的密封性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于雙面密封材燃料電池構(gòu)造的電堆排水結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)將燃料和氧化劑轉(zhuǎn)換成電。一種燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)采用質(zhì)子交換膜(以下稱為“PEM”)以催化方式利于燃料(例如氫)和氧化劑(例如空氣或氧氣)反應(yīng)而發(fā)電。PEM是一種固體聚合物電解質(zhì)，其利于質(zhì)子在燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)通常采用的一組發(fā)電電池的每一個(gè)電池片中從陽極遷移到陰極。

具體地，發(fā)電電池由多個(gè)單元電池片組成，每個(gè)單元電池片包括陽極、陰極和電解質(zhì)膜(陽極、陰極碳紙)。作為燃料的氫通過陽極板的流場供應(yīng)給陽極，而作為氧化劑的氧通過陰極板的流場供應(yīng)給陰極。供應(yīng)至陽極的氫由布置在電極催化劑層中的催化劑離解為氫離子和電子。氫離子通過作為陽離子交換膜的電解質(zhì)膜傳輸至陰極，而電子通過GDL和雙極板傳輸至陰極。在陰極，通過電解質(zhì)膜供應(yīng)的氫離子和通過雙極板傳輸?shù)碾娮优c供應(yīng)至陰極的空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)而生成水。氫離子的遷移導(dǎo)致電子流經(jīng)外部導(dǎo)線，從而產(chǎn)生電和熱。

但是現(xiàn)有的燃料電池電堆存在幾個(gè)問題：第一，由于電堆在設(shè)置時(shí)具有一定的傾斜角度，所以發(fā)電電池反應(yīng)產(chǎn)生的水容易在自身重力的作用下沿著傾斜方向聚集在電堆殼體的底部，排水效果不好；第二，陽極板、陽極板與電解質(zhì)膜直接復(fù)合時(shí)，由于電解質(zhì)膜的厚度，陽極板、陽極板之間的密封性存在一定的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于雙面密封材燃料電池構(gòu)造的電堆排水結(jié)構(gòu)，解決了上述背景技術(shù)中提出的問題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種基于雙面密封材燃料電池構(gòu)造的電堆排水結(jié)構(gòu)，包括殼體以及從外往內(nèi)依次排布在殼體內(nèi)的進(jìn)氣集成、進(jìn)氣端集流板、偽單體一、發(fā)電電池、偽單體二、盲端板、絕緣板、承壓板、封裝箱端板，所述發(fā)電電池由若干電池片疊合而成，所述電池片包括依次復(fù)合的陽極板、陽極碳紙、雙面密封材、陰極碳紙、陰極板，所述雙面密封材上開設(shè)有與陽極板、陰極板上的極板進(jìn)出口相對(duì)應(yīng)的三組膜片進(jìn)出口，三個(gè)膜片出口內(nèi)均設(shè)置有用于卡緊排水吸管的固定結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述陽極板包括極板本體以及設(shè)置在極板本體上的極板進(jìn)口一、極板出口一、極板進(jìn)口二、極板出口二、極板冷卻液進(jìn)口、極板冷卻液出口、連接上述對(duì)應(yīng)進(jìn)出口的通道，所述雙面密封材包括膜本體以及設(shè)置在膜本體上的膜片進(jìn)口一、膜片出口一、膜片進(jìn)口二、膜片出口二、膜片冷卻液進(jìn)口、膜片冷卻液出口，所述膜片出口一、膜片出口二、膜片冷卻液出口上均設(shè)置有用于卡緊排水吸管的圓形卡槽，所述圓形卡槽的外側(cè)開有缺口。

優(yōu)選的，所述膜片進(jìn)口一、膜片出口一、膜片進(jìn)口二、膜片出口二、膜片冷卻液進(jìn)口、膜片冷卻液出口的邊框相較于極板進(jìn)口一、極板出口一、極板進(jìn)口二、極板出口二、極板冷卻液進(jìn)口、極板冷卻液出口的邊框等距縮小。

優(yōu)選的，所述膜片進(jìn)口一、膜片出口一、膜片進(jìn)口二、膜片出口二邊緣均設(shè)置有與通道相適配的排水道，所述排水道的出口端延伸至相鄰膜片進(jìn)口一、膜片出口一、膜片進(jìn)口二、膜片出口二邊框邊緣。

優(yōu)選的，所述膜本體的外邊框相較于極板本體的外邊框等距擴(kuò)大。