【技术实现步骤摘要】
本技术涉及燃料电池，尤其是指一种燃料电池石墨双极板半电池结构及电堆。
技术介绍
1、质子交换膜燃料电池电堆是一种可以将氢气的化学能转化为电能的装置，是氢能产业的重要组成部分，近几年在汽车领域有较多的应用。双极板和膜电极是燃料电池电堆的核心部件，电堆的堆芯部分由双极板和膜电极相互堆叠串联组成，双极板一般有金属双极板、石墨双极板和复合双极板。现使用较多的双极板为金属双极板和石墨双极板，金属双极板的流道成型采用冲压工艺，所冲压的极板正反面有对应关系，即气体侧按设计冲压后，背面的冷却流场已确定成型；石墨双极板的主要成型工艺为机加雕刻，极板加工时为两面雕刻，因此两面的流道可做成不一样的形式，即气体侧和冷却侧可无对应关系。
2、其中，石墨板双极板一般也是“两板三场”的结构，具有双过桥结构，两侧均设置有阴阳极的密封垫，但因石墨板加工时两侧流道没有对应关系，理论上双过桥结构可以避免，但如果石墨板将两侧密封垫做到同一垂直位置，双极板的厚度会更厚，因此现在大功率电堆的石墨双极板仍为双过桥结构。双过桥结构会使堆芯中的双极板局部受到很大的双侧密封垫压缩剪切应力，使密封泄露风险增大，且双侧密封垫密封结构使得密封线总长度过长，橡胶密封在电堆运行过程中失效泄露的风险较高。
技术实现思路
1、为此，本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中石墨板双极板一般也采用双过桥结构，双过桥结构会使堆芯中的双极板局部受到很大的双侧密封垫压缩剪切应力，使密封泄露风险增大，且双侧密封垫密封结构使得密封线总长度过长，橡
2、为解决上述技术问题，本技术提供了一种燃料电池石墨双极板半电池结构，包括，
3、石墨双极板，所述石墨双极板的一面开设有密封凹槽，所述石墨双极板的另一面设置有粘接平面，且所述密封凹槽的形状和位置与所述粘接平面的形状和位置相对应；
4、密封垫，所述密封垫设置于所述密封凹槽中；
5、膜电极，所述膜电极设置于所述粘接平面上。
6、在本技术的一个实施例中，还包括中间连接件，所述中间连接件的形状与所述粘接平面的形状相对应，所述中间连接件粘接于所述粘接平面上，所述膜电极粘接于所述中间连接件上。
7、在本技术的一个实施例中，所述中间连接件采用pen膜。
8、在本技术的一个实施例中，所述中间连接件设置单层或多层。
9、在本技术的一个实施例中，所述粘接平面的边缘处设置有溢胶槽。
10、在本技术的一个实施例中，所述密封凹槽与所述粘接平面均靠近所述双极板的歧管口设置。
11、在本技术的一个实施例中，所述石墨双极板包括平行连接的石墨阳极板和石墨阴极板，当所述密封凹槽开设于所述石墨阳极板上时，所述粘接平面设置于所述石墨阴极板上，当所述密封凹槽开设于所述石墨阴极板上时，所述粘接平面设置于所述石墨阳极板上。
12、在本技术的一个实施例中，所述粘接平面的高度与其所在极板的流场中脊高度一致。
13、在本技术的一个实施例中，所述密封垫的形状与所述密封凹槽的形状相匹配，所述密封垫嵌合于所述密封凹槽中并通过粘接材料与所述双极板连接。
14、一种电堆，包括如上述任意一项所述的燃料电池石墨双极板半电池结构。
15、本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
16、本技术所述的一种燃料电池石墨双极板半电池结构及电堆，包括石墨双极板、密封垫和膜电极，其中，石墨双极板的一面开设有密封凹槽，石墨双极板的另一面设置有粘接平面，且密封凹槽的形状和位置与粘接平面的形状和位置相对应；密封垫设置于密封凹槽中；膜电极设置于粘接平面上。本技术的燃料电池石墨双极板半电池结构，石墨双极板的两面上分别设置位置和形状相互对应的密封凹槽和粘接平面，开设有密封凹槽的一面通过在其中设置密封垫实现密封，另一面通过粘接结构代替密封垫结构，将膜电极粘接在粘接平面上实现密封，且两侧的密封位置都靠近双极板歧管口的一侧，双极板只需设置一个过桥结构即可实现进气；因为石墨双极板两面的密封区域相互对应，使得在装堆时双极板的受力线唯一，能够避免石墨双极板在装堆受压时受到严重的剪切应力，降低双极板损坏及密封失效的可能。同时采用粘接结构代替密封垫的结构，减少了一半的密封垫的使用，能够有效减少由密封垫压缩永久变形、老化等问题导致的密封失效情况的发生，且能够有效降低由于密封垫加工偏差导致的堆芯长度偏差较大的问题，电堆结构的尺寸一致性更好。整个半电池结构的结构简单，安装及维护方便，适于实用。
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1.一种燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：包括，
2.根据权利要求1所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：还包括中间连接件，所述中间连接件的形状与所述粘接平面的形状相对应，所述中间连接件粘接于所述粘接平面上，所述膜电极粘接于所述中间连接件上。
3.根据权利要求2所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：所述中间连接件采用PEN膜。
4.根据权利要求2所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：所述中间连接件设置单层或多层。
5.根据权利要求1所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：所述粘接平面的边缘处设置有溢胶槽。
6.根据权利要求1所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：所述密封凹槽与所述粘接平面均靠近所述双极板的歧管口设置。
7.根据权利要求1所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：所述石墨双极板包括平行连接的石墨阳极板和石墨阴极板，当所述密封凹槽开设于所述石墨阳极板上时，所述粘接平面设置于所述石墨阴极板上，当所述密封凹槽开设于所述石墨阴极板上时，所述粘
8.根据权利要求7所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：所述粘接平面的高度与其所在极板的流场中脊高度一致。
9.根据权利要求1所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：所述密封垫的形状与所述密封凹槽的形状相匹配，所述密封垫嵌合于所述密封凹槽中并通过粘接材料与所述双极板连接。
10.一种电堆，其特征在于：包括如权利要求1-9任意一项所述的燃料电池石墨双极板半电池结构。
...【技术特征摘要】
1.一种燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：包括，
2.根据权利要求1所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：还包括中间连接件，所述中间连接件的形状与所述粘接平面的形状相对应，所述中间连接件粘接于所述粘接平面上，所述膜电极粘接于所述中间连接件上。
3.根据权利要求2所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：所述中间连接件采用pen膜。
4.根据权利要求2所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：所述中间连接件设置单层或多层。
5.根据权利要求1所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：所述粘接平面的边缘处设置有溢胶槽。
6.根据权利要求1所述的燃料电池石墨双极板半电池结构，其特征在于：所述密封凹槽与所述粘接平面均靠近所述双极...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪伟，李帅，袁蕴超，朱铮栩，钱永强，王海峰，王利生，
申请(专利权)人：浙江锋源氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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