燃料电池单电池密封结构制造技术

本发明专利技术公开了一种燃料电池单电池密封结构，包含多片依次堆叠的燃料电池单电池，其中，每片所述燃料电池单电池包含：带有边框的膜电极，所述边框的氢侧表面和氧侧表面分别设置有位置对应的氢侧密封圈和氧侧密封圈；氢侧流场板，与所述氢侧密封圈相对地设置，且设置有用于容纳所述氢侧密封圈的凹槽；氧侧流场板，与所述氧侧密封圈相对地设置，且设置有用于容纳所述氧侧密封圈的凹槽。本发明专利技术不仅能够显著增加燃料电池单电池的密封可靠性，还能够简化燃料电池的装配和制作，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池单电池密封结构


[0001]本申请涉及燃料电池
，特别涉及燃料电池的密封


技术介绍

[0002]燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。
[0003]然而，燃料电池的性能还未能够完全满足用户的需要，例如，随着燃料电池阴极工作压力的升高，对于单电池密封结构的密封可靠性的要求也越来越高，而目前的燃料电池的密封可靠性尚待进一步地提高。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种燃料电池单电池密封结构，不仅能够显著增加燃料电池单电池的密封可靠性，还能够简化燃料电池的装配和制作，降低生产成本。
[0005]本申请公开了一种燃料电池单电池密封结构，包含多片依次堆叠的燃料电池单电池，其中，每片所述燃料电池单电池包含：
[0006]带有边框的膜电极，所述边框的氢侧表面和氧侧表面分别设置有位置对应的氢侧密封圈和氧侧密封圈；
[0007]氢侧流场板，与所述氢侧密封圈相对地设置，且设置有用于容纳所述氢侧密封圈的凹槽；
[0008]氧侧流场板，与所述氧侧密封圈相对地设置，且设置有用于容纳所述氧侧密封圈的凹槽。
[0009]在一个优选例中，所述氢侧密封圈为双峰结构。
[0010]在一个优选例中，所述氧侧密封圈为双峰结构。
[0011]在一个优选例中，所述边框的厚度小于0.5mm。
[0012]在一个优选例中，所述边框的厚度为0.1mm。
[0013]在一个优选例中，所述氢侧密封圈和所述氧侧密封圈的最大厚度是相同的，并且，所述氢侧流场板和氧侧流场板的凹槽的深度是相同的。
[0014]在一个优选例中，所述氢侧流场板和氧侧流场板的凹槽的深度是0.3mm。
[0015]在一个优选例中，所述氢侧密封圈和所述氧侧密封圈的最大厚度是不同的，并且，所述氢侧流场板和氧侧流场板的凹槽的深度是不相同的。
[0016]在一个优选例中，所述氢侧密封圈和所述氧侧密封圈采用硅胶制成。
[0017]本专利技术实施方式与现有技术相比，至少具有以下区别和效果：
[0018]1)在膜电极边框的氢侧表面和氧侧表面上分别设置有位置对应的密封圈，使边框和两侧的密封圈构成一个整体，解决了密封圈与膜电极边框之间密封性不够的问题。
[0019]2)基于上述边框和两侧的密封圈的一体化结构，采用双峰结构的密封圈，能够实现双层密封，进一步提高了密封性，解决了氢气或氧气的泄漏的问题，确保了安全性。
[0020]3)能够简化燃料电池的装配和制作，降低生产成本。
[0021]应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
[0022]图1是根据本申请第一实施方式的燃料电池单电池密封结构的结构示意图。
[0023]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
[0024]10：膜电极
[0025]20：氢侧流场板
[0026]30：氧侧流场板
[0027]40：氢侧密封圈
[0028]50：氧侧密封圈
[0029]20a、30a：凹槽
具体实施方式
[0030]本申请的专利技术人经过研究发现，燃料电池堆的密封圈结构，是影响燃料电池堆的寿命，以及性能的一个关键指标，氢气侧如果往外泄露氢气，会导致氢气聚集，影响安全；而当氧侧的空气往外泄露过大，则会导致供氧不足，影响燃料电池堆的性能，为此，提出了一种新的燃料电池单电池密封结构，包含带有边框的膜电极，所述边框的氢侧表面和氧侧表面分别设置有位置对应的氢侧密封圈和氧侧密封圈，并且氢侧流场板与所述氢侧密封圈相对地设置，且设置有用于容纳所述氢侧密封圈的凹槽；氧侧流场板与所述氧侧密封圈相对地设置，且设置有用于容纳所述氧侧密封圈的凹槽，由此，使膜电极边框与两侧的密封圈成为一个整体，解决了密封圈与膜电极边框之间密封性不够的问题。进一步的，由于与密封圈相对设置的是氢侧流场板或氧侧流场板，而流场板的硬度高、厚度大，因此可采用双峰结构的密封圈以实现双层密封，进一步提高密封安全性。
[0031]综上所述，本专利技术提供的燃料电池单电池密封结构显著提高了密封安全性，并且极大地降低了成本，在燃料电池领域有十分广阔的应用前景。
[0032]在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0033]术语
[0034]膜电极：membrane electrode assembly，简称：MEA，由质子交换膜(proton exchange membrane，PEM)和分别置于其两侧的多孔气体扩散阳极和多孔气体扩散阴极组成的复合体。
[0035]边框：是指设置在PEM的四周,以保护PEM防止过压的绝缘材料薄膜。
[0036]氢侧流场板：是指拥有特定形式流槽，能为燃料电池堆提供氢气的流场板。
[0037]氧侧流场板：是指拥有特定形式流槽，能为燃料电池堆提供氧气的流场板。
[0038]第一实施例：
[0039]参见图1，本实施例的燃料电池单电池密封结构，包含多片依次堆叠的燃料电池单电池，在图1中示出了4片燃料电池单电池，其中，每片所述燃料电池单电池包含：
[0040]带有边框的膜电极10，所述边框的氢侧表面和氧侧表面分别设置有位置对应的氢侧密封圈40和氧侧密封圈50，其中，氢侧表面是指面向下文中的氢侧流场板20的表面，氧侧表面是指面向下文中的氧侧流场板30的表面。进一步的，氢侧密封圈40和氧侧密封圈50的位置对应，是指如图1所示，氢侧密封圈40在所述边框的氢侧表面的位置和氧侧密封圈50在所述边框的氧侧表面的位置是对称的，以使得所述边框和两侧密封圈构成一整体且相对于边框呈对称关系。
[0041]氢侧流场板20，与所述氢侧密封圈40相对地设置，且设置有用于容纳所述氢侧密封圈40的凹槽20a；
[0042]氧侧流场板30，与所述氧侧密封圈50相对地设置，且设置有用于容纳所述氧侧密封圈50的凹槽30a。
[0043]在上述结构中，优选的，所述氢侧密封圈40为双峰结构。
[0044]在上述结构中，优选的，所述氧侧密封圈50为双峰结构。
[0045]需指出，在本申请的实施例中，氢侧密封圈40和氧侧密封圈50可同时为双峰结构，但不限于此，也可根据需要，选择其中一侧密封圈为双峰结构。
[0046]优选的，所述边框的厚度小于0.5mm，但不限于此，在其它实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池单电池密封结构，其特征在于，包含多片依次堆叠的燃料电池单电池，其中，每片所述燃料电池单电池包含：带有边框的膜电极，所述边框的氢侧表面和氧侧表面分别设置有位置对应的氢侧密封圈和氧侧密封圈；氢侧流场板，与所述氢侧密封圈相对地设置，且设置有用于容纳所述氢侧密封圈的凹槽；氧侧流场板，与所述氧侧密封圈相对地设置，且设置有用于容纳所述氧侧密封圈的凹槽。2.如权利要求1所述的燃料电池单电池密封结构，其特征在于，所述氢侧密封圈为双峰结构。3.如权利要求1所述的燃料电池单电池密封结构，其特征在于，所述氧侧密封圈为双峰结构。4.如权利要求1所述的燃料电池单电池密封结构，其特征在于，所述边框的厚度小于0.5mm。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾志军，
申请(专利权)人：上海清能合睿兹新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：