【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种燃料电池堆。
技术介绍
1、通常，燃料电池堆包括：堆体，该堆体包括多个由所谓的双极板(bpp)隔开的膜电极组件(mea)；用于收集由堆体产生的电流的一对端子板；以及夹持端子板的一对端板。通常，在每个端子板和相邻的端板之间设置绝缘板，以使每个端子板与相邻的端板绝缘。
2、双极板本身通常包括至少两个导电金属板，即所谓的流场板，它们彼此叠置，该流场板在一侧具有反应物的流场，在另一侧具有冷却流体的流场。因此，冷却流体的流场彼此面对，其中反应物流体的流场面向mea。每个双极板和/或膜电极组件包括燃料、氧化剂和冷却剂入口歧管，以及燃料、氧化剂和冷却剂出口歧管。在组装好的堆中，每个歧管都形成管状通道，该管状通道延伸穿过整个燃料电池堆体，并将相应的流体输送到燃料电池堆中和将其从燃料电池堆中输出。每个板的流场都形成产生电能的活性区域，其中活性区域布置在每个单元燃料电池的入口歧管与出口歧管之间。
3、此外，为了提供触摸保护和/或提供免受水和/或灰尘等环境影响的保护，燃料电池堆被封装在外壳中，该外壳包括底板、顶板以及侧壁，其中密封元件可设置在外壳的不同元件之间，以实现外壳内燃料电池堆的密封环境，从而确保燃料电池堆安全稳定地运行。
4、然而，由于不同部件的数量众多，传统的燃料电池堆会变得相当沉重。此外，由于必须根据部件的具体情况，以较小的公差制造部件，以确保燃料电池堆的正常运行，并且部件还需要进行组装，因此燃料电池堆的制造可能成本高昂，且工作强度大。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供一种更轻并且可以简单且成本高效地制造的燃料电池组。
2、此目的通过根据权利要求1所述的燃料电池堆实现。
3、下文中，提供了一种燃料电池堆，其包括具有多个单元燃料电池的燃料电池堆体。每个单元燃料电池包括双极板和膜电极组件，它们在堆叠方向上交替堆叠。因此，每个双极板和/或膜电极组件可以包括至少燃料、氧化剂和冷却剂入口歧管，以及至少包括燃料、氧化剂和冷却剂出口歧管。优选地，歧管可以形成延伸穿过燃料电池堆体的相应的管状通道，用于将相应的流体送入燃料电池堆和送出燃料电池堆，其中每个单元燃料电池都具有产生电能的活性区域，其中活性区域布置在每个单元燃料电池的入口歧管和出口歧管之间。
4、燃料电池堆还包括夹持燃料电池堆体的第一端子板和第二端子板，其中第一端子板和第二端子板适于收集由燃料电池堆体产生的电能。此外，燃料电池堆包括夹持燃料电池堆体的第一端板和第二端板。因此，至少一个端板可包括至少一个入口开口和至少一个出口开口，其中至少一个入口开口与一个或多个入口通道对齐，并且至少一个出口开口与一个或多个出口通道对齐。例如，至少一个端板可以包括至少燃料、氧化剂和冷却剂入口开口，以及至少包括燃料、氧化剂和冷却剂出口开口。此外，可以在其中一个端子板和相邻的端板之间设置绝缘板。
5、此外，燃料电池堆包括外壳，该外壳至少具有底板、配置为覆盖燃料电池堆侧面的堆罩壳和顶板。特别地，顶板可以连接到堆罩壳或者可以与堆罩壳一体形成。堆罩壳可以形成为中空箱或者可以由多个彼此连接以形成中空箱的单独的侧壁形成。
6、为了减少燃料电池堆的部件数量以及降低燃料电池堆组装过程的复杂性，第一端板配置作为外壳的底板，并设置有至少一个突出的连接元件，该至少一个突出的连接元件从第一端板横向突出，并配置为将堆罩壳连接到第一端板。这允许省略外壳的底板，使得整个燃料电池堆具有更轻的重量和更少的部件，这使得组装过程更简单并且成品燃料电池堆更轻并节省成本。有利地，第二端板可以进一步配置为外壳的顶板。这减少了部件的数量，从而进一步减轻了燃料电池堆的重量。
7、此外，第一端板可设置有多个突出的连接元件。多个突出的连接元件可离散地布置在第一端板的周边。这具有如下优点：堆罩壳可牢固地固定到第一端板上。
8、替代地，至少一个突出的连接元件可以配置作为沿第一端板的整个周边延伸的凸缘。这样做的优点是，堆罩壳可以均匀地固定在第一端板周围。此外，这允许简化外壳的密封以防止外部污染物，如下文将进一步解释的那样。
9、此外，至少一个突出的连接元件可包括至少一个紧固接口，用于将堆罩壳固定到所述至少一个突出的连接元件，从而固定到第一端板。这允许将堆罩壳进一步紧固到第一端板。优选地，紧固接口可配置为将堆罩壳可拆卸地紧固到突出元件。这样做的优点是，外壳可以很容易地拆卸下来，方便触及燃料电池堆(例如进行维护)，然后再重新装上外壳。紧固接口可配置为将堆罩壳压配合和/或形状配合到突出的连接元件。例如，紧固接口可以是沟槽、夹紧元件、闩锁、卡扣、凸耳和/或突出的连接元件中的孔，例如螺纹通孔或螺纹盲孔，或紧固元件可穿过的通孔。
10、根据另一实施例，设置有至少一个密封元件，该至少一个密封元件配置成在至少一个突出的连接元件和堆罩壳之间提供密封。这允许在外壳内实现燃料电池堆的密封环境，从而确保燃料电池堆的安全稳定运行。更具体地，堆罩壳可以抵靠在至少一个突出的连接元件的顶部或至少一个突出的连接元件的侧面上。在堆罩壳抵靠在至少一个突出的连接元件的顶部的情况下，至少一个密封元件可以布置在堆罩壳和突出的连接元件之间，使得至少一个密封元件由重力压紧，从而改善堆罩壳与端板或更具体地说与突出连接件之间的密封性。然而，也可以用其他方式压紧至少一个密封元件。例如，将堆罩壳固定到突出的连接元件的紧固元件可以进一步配置为压紧至少一个密封元件。因此，即使在堆罩壳抵靠在突出连接元件的侧面上的情况下，也可以通过借助于紧固元件压紧至少一个密封元件来改善堆罩壳和突出连接元件之间的密封性。
11、此外，至少一个密封元件布置在至少一个突出的连接元件处和/或堆罩壳处。优选地，至少一个密封元件固定到突出的连接元件或堆罩壳。例如，至少一个密封元件可以永久地或可拆卸地固定到突出的连接元件或堆罩壳。这样做的优点是，至少一个密封元件是固定到位的。
12、此外，至少一个密封元件可以是连续的密封元件。特别地，与凸缘结合，这允许改善燃料电池堆在外壳内的气密性密封。如果不需要外壳的气密性密封，例如，如果仅需要触摸保护，则还可以设置多个离散的密封元件。这些元件可以优选地与离散的突出的连接元件相互作用。
13、优选地，至少一个密封元件布置在沟槽中。此外，至少一个密封元件可以通过摩擦力、压配合、用粘合剂附接和/或模制的方式固定到突出的连接元件(特别是凸缘或堆罩壳)。例如，至少一个密封元件可以包括能够设置在堆罩壳的边缘的u形结构。此外，至少一个密封元件可以被模制、夹紧和/或粘合。
14、此外，至少一个突出的连接元件可包括沟槽。沟槽可配置为接收堆罩壳的一部分，例如堆罩壳的边缘和/或至少一个密封元件。这具有以下优点：堆罩壳的位置和/或第一端板上的至少一个密封元件的位置可对齐和/或固定。优选地，沟槽足够深，以包括至少一个密封元件。这可改善燃料电池堆在外壳内的气密性密封。替代地，沟槽可仅接收至少一个密封元件。
15、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃料电池堆(100)，其至少包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆(100)，其中至少一个突出的连接元件(14)包括至少一个紧固接口(16)，用于将堆罩壳(20)固定到至少一个突出的连接元件，从而固定到第一端板(1)。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆(100)，其中堆罩壳(20)抵靠在至少一个突出的连接元件(14)的顶部或至少一个突出的连接元件(14)的侧面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池堆(100)，其中至少一个突出的连接元件(14)包括沟槽(28)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池堆(100)，其中设置有至少一个密封元件(26)，所述至少一个密封元件(26)配置为在至少一个突出的连接元件(14)与堆罩壳(20)之间提供密封，其中优选地，所述密封元件布置在沟槽(28)中。
6.根据权利要求5所述的燃料电池堆，其中至少一个密封元件(26)布置在至少一个突出的连接元件(14)处和/或堆罩壳(20)处，其中优选地，至少一个密封元件(26)固定到突出的连接元件(14)或堆罩壳(20
7.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池堆(100)，其中至少一个突出的连接元件(14)配置为沿第一端板(1)的整个周边延伸的凸缘。
8.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池堆(100)，其中第一端板(1)包括基部和台阶部，其中所述至少一个突出的连接元件(14)布置在所述基部处，并且其中所述台阶部包括用于燃料电池堆(100)的操作的输入和输出端口和/或端子。
9.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池堆(100)，其中至少第一端板(1、3)包括至少一个加固元件(6)，所述至少一个加固元件(6)特别是用于加固第一端板(1、3)以抵抗变形力。
10.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池堆(100)，其中至少第一端板(1、3)由塑料材料制成，优选地由纤维增强塑料材料制成。
11.根据权利要求10所述的燃料电池堆，其中至少第一端板(1、3)至少部分地与端子板(110)直接接触，并且其中至少一个端板(1、3)包括至少一个表面结构元件(12)，所述至少一个表面结构元件(12)适于避免端子板(110)与端板(1、3)的导电元件之间的任何电流爬电。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种燃料电池堆(100)，其至少包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆(100)，其中至少一个突出的连接元件(14)包括至少一个紧固接口(16)，用于将堆罩壳(20)固定到至少一个突出的连接元件，从而固定到第一端板(1)。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆(100)，其中堆罩壳(20)抵靠在至少一个突出的连接元件(14)的顶部或至少一个突出的连接元件(14)的侧面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池堆(100)，其中至少一个突出的连接元件(14)包括沟槽(28)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池堆(100)，其中设置有至少一个密封元件(26)，所述至少一个密封元件(26)配置为在至少一个突出的连接元件(14)与堆罩壳(20)之间提供密封，其中优选地，所述密封元件布置在沟槽(28)中。
6.根据权利要求5所述的燃料电池堆，其中至少一个密封元件(26)布置在至少一个突出的连接元件(14)处和/或堆罩壳(20)处，其中优选地，至少一个密封元件(26)固定到突出的连接元件(14)或堆罩壳(20)。
...
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。