CN101123311A - 一种嵌入式小型发电电池的密封结构 - Google Patents

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徐震宇
秦涛
张翠菊
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Abstract

本发明涉及一种嵌入式小型发电电池的密封结构，该小型发电电池包括氢侧端板、二片金属导电钛网、二片扩散层、质子交换膜电极、氧侧端板、红、黑插座和四颗不锈钢螺钉、四个螺母，所述的小型发电电池的端板一块为凹槽形状、一块为凸台形状，钛金属网用导电插座预先拧在端板上，该导电插座包括红、黑两电源插座，分别设置在端板的正反二面。与现有技术相比，本发明安全性好，结构简单，外观新颖，安装方便，成本明显降低。

Description

一种嵌入式小型发电电池的密封结构
技术领域
本发明涉及一种小型发电装置用的嵌入式小型发电电池的密封结构。
背景技术
化学发电装置采用氢气为燃料，氧气为氧化物，其化学反应的副产品是水，无其它有害物质，是一种安全、可靠、清洁、环境友好的发电装置。随着化学发电装置技术的完善，已在大到潜艇、汽车，小到手提电脑、手机上得到应用。
随着化学发电装置应用面的扩大，特别在小型的发电装置中人们越来越关心其的制作方法和结构，减小产品的体积成本，是技术人员普遍关心的问题。因此，提高改善发电电池的安装方法、提高小型电池的发电性能是非常重要的。
目前，通常采用很厚的经改性处理的金属作为导电板，使用硅橡胶类热成型的密封材料，对质子交换膜电极采用包边、热压等复杂的工艺手段和方法。但是这种方法并不能起到很好的密封效果，一旦发电电池的燃料氢气和氧化物氧气互串或自身泄漏，就会带来很大危险。
发明内容
本发明的目的就是为了克服了上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、密封效果好的嵌入式小型发电电池的密封结构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，包括氢侧端板、二片金属导电钛网、二片扩散层、质子交换膜电极、氧侧端板、红、黑电源插座和四颗不锈钢螺钉、四个螺母，所述的端板一块为凹槽形状、一块为凸台形状，所述的金属导电钛网用导电插座预先拧在端板上，所述的红、黑电源插座分别设置在端板的正反二面。
所述的小型发电电池的氢侧端板一块是凹槽形状，凹槽内设有流道和数十根支撑柱。
所述的小型发电电池的氧侧端板一块是凸台形状，凸台内设有凹槽，凹槽内开有流道和数十根支撑柱。
所述的金属导电钛网固定在凹槽和凸台上，该钛网一边有折边，冲制后的钛网安装在端板上保持平整并起定位作用。
所述的氢侧端板一块为凹槽形状，四边开有贮胶槽和溢胶槽。
所述的红、黑电源插座，既作为水电解时电源的输入，又作为发电时电源的输出，还作为钛网的固定和固定螺钉。
一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，包括氢侧端板、二片金属导电钛网、二片扩散层、质子交换膜电极、氧侧端板、红、黑电源插座和八颗不锈钢螺钉、八个螺母，所述的氢侧端板一块为凹槽形状、氧侧端板带有凸台，该凸台上开有三个长腰形的透孔，作为空气的进入口，所述的红、黑电源插座设置在发电电池的同一端面。
所述的小型发电电池外形呈蝶形，红、黑电源插座设在同一面。
所述的氢侧端板一块是凹槽形状，凹槽内有流道和数十根支撑柱。
所述的氧侧端板有凸台，并开有三条长腰形的透气孔。
所述的金属导电钛网固定在凹槽和凸台上，该钛网一边有折边，冲制后的钛网安装在端板上保持平整并起定位作用。
所述的红、黑电源插座，既作为水电解时电源的输入，又作为发电时电源的输出，还作为钛网的固定和固定螺钉。
与现有技术相比，本发明提供一种嵌入式小型发电电池的密封结构，不需很厚的经改性处理的金属作为导电板，不需使用硅橡胶类热成型的密封材料，不需对质子交换膜电极采用包边、热压等复杂的工艺手段和方法，而解决发电电池的密封问题，防止发电电池的燃料氢气和氧化物氧气的互串和自身的泄漏，而且结构简单，外观新颖，安装方便，成本明显降低。
附图说明
图1为本发明实例1的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为本发明实例2的结构示意图；
图4为本发明实例3的结构示意图；
图5为图4的左视图；
图6为本发明实例4的结构示意图；
图7为本发明实例5的结构示意图；
图8为图7的左视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
一种嵌入式小型发电电池的密封结构，本密封和组装主要设计一块有凹槽，一块凸出的端板结构，将凸出的端板，嵌入凹槽的端板，只要对其中的灌胶槽灌胶，使钛网导电片和质子交换膜用胶封接。灌胶方法可采用点胶机、丝网印刷、喷涂等方法等方法涂胶。同时结合机械的连接方式，就能解决发电电池的燃料氢气和氧化物氧气的互串和自身的泄漏和保证导电网与电极之间的接触，有效地提高电池的电解和发电性能。其组成如下，其氢侧端板的一面，加工成一个凹槽式的氢气气腔，另一面上开有二个氢气的进、出气管。一面的气腔凹槽内由数十根突出的立柱，形成一个气体的流场。在这个流场上可平放一张钛网，该钛网其中一条边折边，折边有利于保持钛网的平整和安装定位，用黑色导电插座的螺钉将钛网固定在凹槽上。凹槽四边开有贮胶槽、溢胶槽，可用点胶机、丝网印刷、喷涂等方法涂上一足够厚的胶体。再覆盖上氢扩散层、质子交换膜和氧扩散层。然后在氧扩散层的四边，用点胶机、丝网印刷、喷涂等方法涂上一足够厚的胶体达到密封的目的。另一块氧侧的端板，呈凸台形，凸出部分内也有凹槽和数十根突出的立柱，形成一个气体的流场。在凸台有气道的一面也覆盖上钛网，并用红色导电插座的螺钉将钛网固定在凸台的气道上。此时，即将凸台氧侧覆盖有钛网一面的端板压入凹槽(氢侧)，已放有电极、扩散层，并涂有胶体的一侧。最后用四颗不锈钢螺钉、螺母均匀地拧紧即可。
嵌入式的小型发电电池还可设计成蝶式的结构，氢侧为凹槽式，氧侧为凸台式，凸台上开有三条长腰形的透气孔，作为空气的进入口。红、黑电源插座在同一面。
如图1～3所示，一种嵌入式发电电池结构，包括：1.黑色电源插座插孔，2.红色电源插座固定孔，3.支撑柱，4.灌胶槽，5.小凸台，6.连接螺孔，7.大凸台，8.氢气流道槽，9.溢胶槽，10.氢气口，11.氢气口，12.钛导电网
这种嵌入式的发电电池的安装过程在于：在氢侧端板上先将钛网12盖在端板带气道的一面9，其折边的一面顶在小凸台5的内圈。用黑色电源插座，从反面穿过螺孔2和钛网而上，并用螺母将钛网平整的拧紧。然后平放再涂胶用的定位模具上，将胶灌入灌胶槽4。再放入电极，将氢一面电极与胶压合。再把胶在氧一侧电极的四边灌胶，最后盖上已拧紧钛网的氧侧端板。用四个螺钉穿入孔6，拧紧，2～24小时后，胶固化，即成一块完整的发电电池。这种装配的发电电池，其正负电源插座在两侧，非同一平面。
实施例2
如图4～8所示，蝶式的嵌入式的发电电池结构包括13.黑色电源插座插孔，14.红色电源插座固定孔，15.支撑柱，16.凸台，17.氧气流道槽，18.螺钉孔，19.氧气口，20.氧气口，21.螺钉孔，22.支撑柱，23.红色电源插座孔，24.氢侧流道，25.氢气进口，26.小凸台，27.黑色电源插座固定孔，28.贮胶槽，29.黑色电源插座孔，30.氧侧凸台，31.长腰形透气孔，32.红色电源插座固定孔，33.黑色电源插座，34.红色电源插座。
蝶式的嵌入式的发电电池结构：在氢侧端板上先将钛网12复在端板带气道的一面24，其折边的一面顶在小凸台26的内圈。用黑色电源插座，从反面穿过螺孔27和钛网而上，并用螺母将钛网平整的拧紧。然后平放再涂胶用的定位模具上，将胶灌入灌胶槽28。再放入电极，将氢一面电极与胶压合。再把胶在氧一侧电极的四边灌胶，最后盖上已拧紧钛网的带有三个长腰的透气孔31有凸台30的氧侧端板。用8个螺钉穿入孔21，拧紧，2～24小时后，胶固化，即成一块完整的发电电池。这种装配的发电电池，其正、负电源插座在同一平面。

Claims (12)

1.一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，包括氢侧端板、二片金属导电钛网、二片扩散层、质子交换膜电极、氧侧端板、红、黑电源插座和四颗不锈钢螺钉、四个螺母，所述的端板一块为凹槽形状、一块为凸台形状，所述的金属导电钛网用导电插座预先拧在端板上，所述的红、黑电源插座分别设置在端板的正反二面。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，所述的小型发电电池的氢侧端板一块是凹槽形状，凹槽内设有流道和数十根支撑柱。
3.根据权利要求1所述的一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，所述的小型发电电池的氧侧端板一块是凸台形状，凸台内设有凹槽，凹槽内开有流道和数十根支撑柱。
4.根据权利要求1所述的一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，所述的金属导电钛网固定在凹槽和凸台上，该钛网一边有折边，冲制后的钛网安装在端板上保持平整并起定位作用。
5.根据权利要求1或2所述的一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，所述的氢侧端板一块为凹槽形状，四边开有贮胶槽和溢胶槽。
6.根据权利要求1所述的一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，所述的红、黑电源插座，既作为水电解时电源的输入，又作为发电时电源的输出，还作为钛网的固定和固定螺钉。
7.一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，包括氢侧端板、二片金属导电钛网、二片扩散层、质子交换膜电极、氧侧端板、红、黑电源插座和八颗不锈钢螺钉、八个螺母，所述的氢侧端板一块为凹槽形状、氧侧端板带有凸台，该凸台上开有三个长腰形的透孔，作为空气的进入口，所述的红、黑电源插座设置在发电电池的同一端面。
8.根据权利要求7所述的一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，所述的小型发电电池外形呈蝶形，红、黑电源插座设在同一面。
9.根据权利要求7所述的一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，所述的氢侧端板一块是凹槽形状，凹槽内有流道和数十根支撑柱。
10.根据权利要求7所述的一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，所述的氧侧端板有凸台，并开有三条长腰形的透气孔。
11.根据权利要求7所述的一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，所述的金属导电钛网固定在凹槽和凸台上，该钛网一边有折边，冲制后的钛网安装在端板上保持平整并起定位作用。
12.根据权利要求7所述的一种嵌入式小型发电电池的密封结构，其特征在于，所述的红、黑电源插座，既作为水电解时电源的输入，又作为发电时电源的输出，还作为钛网的固定和固定螺钉。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102844467A (zh) * 2010-03-25 2012-12-26 国立大学法人广岛大学 氢的产生方法、氢的利用方法以及发电系统

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