密封板和使用该密封板的燃料电池堆制造技术

技术编号:10695946 阅读:349 留言:0更新日期:2014-11-26 23:38
密封板(P1至P9)构造成插入在至少两个电池模块(M)的相邻的电池模块之间限定的冷却用流动通道,冷却用流动通道(F3)构造成允许冷却流体流过冷却用流动通道(F3)。密封板(P1至P9)包括:歧管部(ML,MR)、密封构件(51至54)和压降调节部(B1至B9)。压降调节部(B1至B9)减小或调节流过冷却用流动通道(F3)的冷却流体的压降。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】密封板(P1至P9)构造成插入在至少两个电池模块(M)的相邻的电池模块之间限定的冷却用流动通道,冷却用流动通道(F3)构造成允许冷却流体流过冷却用流动通道(F3)。密封板(P1至P9)包括:歧管部(ML,MR)、密封构件(51至54)和压降调节部(B1至B9)。压降调节部(B1至B9)减小或调节流过冷却用流动通道(F3)的冷却流体的压降。【专利说明】密封板和使用该密封板的燃料电池堆
本专利技术涉及一种应用于燃料电池堆(fuel cell stack)的密封板,并且还涉及一种使用该密封板的燃料电池堆。
技术介绍
日本特开2005-190706号公报公开了一种燃料电池堆结构,在燃料电池堆结构中,分别通过层叠多个燃料电池形成的多电池模块沿电池层叠方向布置成列,并且电池模块中的相邻电池模块之间的空间由密封垫片(bead gasket)密封。多电池模块的各个端电池的将与密封垫片接触的隔离体(separator)的表面刚性设置为比多电池模块的中央电池的隔离体的表面刚性大。具体地,为了使得多电池模块的端电池的隔离体具有比中央电池的表面刚性大的表面刚性,在端电池的隔离体叠置平板。
技术实现思路
专利技术要解决的问题 由于上述燃料电池堆在多电池模块之间的冷却介质流动通道具有平板,平板增加了冷却水的压降。这已经成为一个待解决的问题。 本专利技术的目的为提供一种密封板和一种利用密封板的燃料电池堆,该密封板能够减小或调节冷却用流动通道的压降。 _6] 用于解决问题的方案 本专利技术的一方面是一种密封板,所述密封板构造成插入在至少两个电池模块的相邻的电池模块之间限定的冷却用流动通道,所述冷却用流动通道构造成允许冷却流体流过所述冷却用流动通道,每个所述电池模块通过将多个燃料电池层叠为一体单元而形成。所述密封板包括:歧管部(manifold port1n)、密封构件和压降调节部。在所述歧管部中,形成多个歧管孔(manifold hole),两种发电用气体分开地流入所述歧管孔或从所述歧管孔流出以流过所述多个燃料电池。所述密封构件沿着每个所述歧管孔的周缘部设置,以为所述发电用气体中的流过所述歧管孔的相应的一者提供密封。所述压降调节部构造成减小或调节流过所述冷却用流动通道的所述冷却流体的压降。 本专利技术的另一方面是一种燃料电池堆,在所述燃料电池堆中,所述密封板插入相邻的电池模块之间。 【专利附图】【附图说明】 图1是示意性地示出了根据本专利技术的第一实施方式的燃料电池堆的外观的立体图; 图2示出了构成电池模块的隔离体、膜电极接合体和密封板的配置,图2的㈧为分别示出了上述构件的面中的一个面的平面图,图2的(B)为分别示出了上述构件的面中的另一个面的平面图; 图3示出了膜电极接合体和阴极侧隔离体,图3的(A)为图2的(A)所示的膜电极接合体的放大平面图,图3的(B)为图2的(A)所示的阴极侧隔离体的放大平面图; 图4为图2的(A)和图2的⑶所示的密封板的放大平面图; 图5是图1中的燃料电池堆沿着图4中的C-C线截取的局部放大截面图; 图6详细地示出了设置在歧管孔的周缘部的根据另一示例的密封构件,图6的(A)为绕着密封构件的一部分的放大图,图6的(B)为由图6的(A)中的包围线I指示的部分的放大图; 图7是燃料电池堆的局部放大截面图,图7的(A)为燃料电池堆沿着图4中的D-D线截取的局部放大截面图,图7的(B)为由图7的(A)中的包围线III指示的部分的放大图; 图8详细地示出了设置在歧管孔的周缘部的根据另一示例的密封构件,图8的(A)为绕着密封构件的一部分沿着图4中的E-E线截取的放大截面图,图8的(B)为图8的(A)中的包围线IV指示的部分的放大图; 图9详细地示出了设置在歧管孔的周缘部的根据本专利技术的另一示例的密封构件,图9的(A)为绕着密封构件的一部分沿图4中C-C线截取的放大截面图,图9的(B)为由图9的㈧中的包围线IV指示的部分的放大图; 图10为根据本专利技术的第二实施方式的密封板的平面图; 图11为根据本专利技术的第三实施方式的密封板的平面图; 图12为根据本专利技术的第四实施方式的密封板的平面图; 图13为根据本专利技术的第五实施方式的密封板的平面图; 图14为沿着图4中的V-V线截取的局部放大截面图,其示出了密封板和隔离体之间的位置关系; 图15为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的局部放大图,并且示出了板基板(plate substrate)比图14中的板基板厚的示例; 图16为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的局部放大图; 图17为在与图4中的V-V线等同的位置截取的截面的局部放大图; 图18为根据本专利技术的第六实施方式的密封板的平面图; 图19为根据本专利技术的第七实施方式的密封板的平面图; 图20为根据本专利技术的第八实施方式的密封板的平面图; 图21是图20中的密封板的端部的放大平面图; 图22示出了根据本专利技术的第九实施方式的密封板,图22的㈧为密封板的平面图,图22的⑶为沿着图22的(A)中的VI1-VII线截取的截面的局部放大图; 图23是根据本专利技术的第十实施方式的燃料电池堆的一部分的截面图; 图24示出了图23中的燃料电池堆,图24的(A)为图23中的电池模块的平面图,并且图24的(B)为图23中的燃料电池堆的立体图。 【具体实施方式】 以下参照附图描述了用于实现本专利技术的方式。需要注意的是,在所有附图中,相同的部分采用相同的附图标记,并且不再重复描述。出于描述的目的,附图中的尺寸比例被放大,并且会不同于实际的尺寸比例。 <第一实施方式> 在图1所示的根据一个示例的燃料电池堆A中,密封板Pl插入电池模块M的各相邻的电池模块之间,并且所有这些电池模块M被端板10和11从图1中的上方和下方夹着且压在一起。 每个电池模块M均通过沿层叠方向Z将所需数量的燃料电池20层叠为一体单元而形成。利用粘接剂9彼此粘接将在下文描述的电池框架30的凸缘部32来形成电池模块M的外壁面(电池模块的除了沿层叠方向Z的两个端面之外的面)。因此,防止了水进入电池模块M的内部,并且同时,电池模块M被电绝缘。在图1中,作为示例,层叠并粘接五个燃料电池20,以形成一个电池模块M。燃料电池20的数量并不限于此,此外,图1中并未示出粘接剂层。 每个燃料电池20具有电池框架30 (见图2的(A)至图3的⑶)和设置在电池框架30的各侧的成对的隔离体40和41。燃料电池20的形状为在沿层叠方向Z观察的主视图中为水平矩形。此处,X方向为与层叠方向Z垂直并且与燃料电池20的长边平行的方向,Y方向为与X方向和Z方向垂直并且与燃料电池20的短边平行的方向。气体流动通道Fl和F2限定在燃料框30与成对的隔离体40和41之间,并且两种不同的发电用气体分别流过气体流动通道Fl和F2。两种不同的发电用气体为含氢气体和含氧气体,并且成对的隔离体为阳极侧隔离体40和阴极侧隔离体41。 电池框架30为由树脂制成的绝缘构件。在本实施方式中,电池框架30在沿燃料电池20的层叠方向Z观看的主视图中具有水平矩形的形状。电池框架30具有基板31和凸缘部32,基板31具有特定厚度,凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封板,所述密封板构造成插入在至少两个电池模块的相邻的电池模块之间限定的冷却用流动通道,所述冷却用流动通道构造成允许冷却流体流过所述冷却用流动通道,每个所述电池模块通过将多个燃料电池层叠为一体单元而形成,所述密封板包括:歧管部,多个歧管孔形成于歧管部,两种发电用气体分开地流入所述歧管孔或从所述歧管孔流出以流过所述多个燃料电池;密封构件,所述密封构件沿着每个所述歧管孔的周缘部设置,以为所述发电用气体中的流过所述歧管孔的相应的一者提供密封;和压降调节部,所述压降调节部构造成减小或调节流过所述冷却用流动通道的所述冷却流体的压降。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:沼尾康弘影山和弘上原茂高
申请(专利权)人:日产自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1