CN107565154A

CN107565154A - 燃料电池

Info

Publication number: CN107565154A
Application number: CN201710893559.5A
Authority: CN
Inventors: 李辉; 王海江; 李辉（女）; 周勇; 汪仕才; 黄华强; 王亚军
Original assignee: Shenzhen Southerntech Fuel Cell Co ltd
Current assignee: Shenzhen Southerntech Fuel Cell Co ltd
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2018-01-09
Also published as: CN107565154A8

Abstract

本发明提供了一种燃料电池，包括电堆、第一端板、第二端板、第一绝缘板、第二绝缘板、正极板、负极板和紧固扎带，第一端板、第一绝缘板、正极板、电堆、负极板、第二绝缘板和第二端板顺次叠加而成的整体被紧固扎带紧固，第一端板和第二端板上设置有用于安装紧固扎带的凹槽。本发明提供的燃料电池，能够以小型且轻量的结构，在燃料电池的层叠方向上可靠地施加最佳的紧固载荷的燃料电池堆。另外，能够以简单的结构且少的部件个数，可靠地承受施加给燃料电池的外部载荷的燃料电池堆。紧固扎带成本低、拆装方便快捷，而且紧固扎带的松紧度易于调节。

Description

燃料电池

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及燃料电池。

背景技术

能源是经济发展的基础，没有能源工业的发展就没有现代文明。人类为了更有效地利用能源一直在进行着不懈的努力。历史上利用能源的方式有过多次革命性的变革，从原始的蒸汽机到汽轮机、高压汽轮机、内燃机、燃气轮机，每一次能源利用方式的变革都极大地推进了现代文明的发展。燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能，直接转化为电能的装置。当源源不断地从外部向燃料电池供给燃料和氧化剂时，它可以连续发电。

燃料电池具备由隔板夹持电解质膜—电极结构体(MEA)的单位电池(发电单元)，其中所述电解质膜—电极结构体在由高分子离子交换膜形成的电解质膜的两侧分别配设了阳极侧电极及阴极侧电极。该种燃料电池通常通过重叠规定个数的单位电池，而作为车载用燃料电池堆等使用。

在此种燃料电池堆中，为了得到所希望的发电性能并发挥密封功能，而需要对层叠方向施加良好的紧固载荷。

但是由于燃料电池紧固装置加工耗时、成本高。通过本发明可以减少成本、方便快捷、结构简单、体积小、易于装配和拆卸维修方便、减少组装电池模块所需时间提高生产效率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了燃料电池。

具体地，其技术方案如下：

一种燃料电池，包括电堆、第一端板、第二端板、第一绝缘板、第二绝缘板、正极板、负极板和紧固扎带，所述第一端板、所述第一绝缘板、所述正极板、所述电堆、所述负极板、所述第二绝缘板和所述第二端板顺次叠加而成的整体被所述紧固扎带紧固，所述第一端板和所述第二端板上设置有用于安装所述紧固扎带的凹槽。

作为对技术方案的进一步改进，所述紧固扎带和所述凹槽的数量均为多个，二者数量相等且一一对应。

作为对技术方案的进一步改进，还包括用于连通所述电堆外部设备的接头。

作为对技术方案的进一步改进，所述接头的数量为多个。

作为对技术方案的进一步改进，所述接头为卡套式结构，包括接头体、卡套和螺母。

作为对技术方案的进一步改进，所述电堆包括多个以串联方式层叠组合在一起的单体电池。

作为对技术方案的进一步改进，所述第一端板、所述第一绝缘板、所述正极板、所述电堆、所述负极板、所述第二绝缘板和所述第二端板顺次叠加而成的整体为方块结构。

作为对技术方案的进一步改进，所述第一端板、所述第一绝缘板、所述正极板、所述电堆、所述负极板、所述第二绝缘板和所述第二端板顺次叠加而成的整体内各层之间设置有密封层。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供一种燃料电池，包括电堆、第一端板、第二端板、第一绝缘板、第二绝缘板、正极板、负极板和紧固扎带，第一端板、第一绝缘板、正极板、电堆、负极板、第二绝缘板和第二端板顺次叠加而成的整体被紧固扎带紧固，第一端板和第二端板上设置有用于安装紧固扎带的凹槽。

根据上述结构，能够以小型且轻量的结构，在燃料电池的层叠方向上可靠地施加最佳的紧固载荷的燃料电池堆。另外，能够以简单的结构且少的部件个数，可靠地承受施加给燃料电池的外部载荷的燃料电池堆。紧固扎带成本低、拆装方便快捷，而且紧固扎带的松紧度易于调节。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例中燃料电池的斜视图；

图2是本发明实施例中紧固扎带的俯视图；

图3是本发明实施例中紧固扎带的正视图。

主要元件符号说明：

1-紧固扎带；2-第一端板；3-第一绝缘板；4-正极板；5-电堆；6-负极板；7-第二绝缘板；8-第二端板；9-接头；11-带体；12-卡头。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本发明的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：在本发明中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例

本实施例提供了一种燃料电池，其能够作为新能源电池给外界提供能量。

具体地，请一并参阅图1-3，燃料电池包括电堆5、第一端板2、第二端板8、第一绝缘板3、第二绝缘板7、正极板4、负极板6和紧固扎带1。第一端板2、第一绝缘板3、正极板4、电堆5、负极板6、第二绝缘板7和第二端板8顺次叠加而成一个整体，该整体被紧固扎带1紧固。

在本实施例中，第一端板2和第二端板8上设置有用于安装紧固扎带1的凹槽。紧固扎带1安装在凹槽中，能够防止紧固扎带1发生滑动或者错位，使得紧固效果更佳。

其中，电堆5由多个单电池串联而成，单电池具有多种结构类型，本实施例中优选为质子交换膜燃料电池(PEMFC)，它主要是由膜电极(MEA，包括质子交换膜、电极、气体扩散层和催化剂层)、双极板、集电极、前后端板1、密封件，以及紧固装置等组成。膜电极是PEMFC的核心部件，是电子导电绝缘体，氢离子的良导体。质子交换膜只允许阳极产生的质子通过到达阴极，而阳极产生的电子则通过外电路到达阴极。

在本实施例中，紧固扎带1的具体结构包括带体11和卡头12，卡头12上设置有卡舌，带体11上具有多个间隔设置的齿状凸起。当带体11穿入卡头12时，卡舌能能够抵接在其中一个齿状凸起上，防止带体11退回。由于有多个齿状突起，能够调节紧固扎带1的松紧度。

作为一种优选的紧固扎带1，本实施例中的紧固扎带1为不锈钢紧固扎带1。

作为另一种优选的紧固扎带1，本实施例中的紧固扎带1为尼龙紧固扎带1。

优选地，紧固扎带1和凹槽的数量均为多个，二者数量相等且一一对应。

优选地，还包括用于连通电堆5外部设备的接头9，用于连接水、空气、氢气等。

优选地，接头9的数量为多个。

优选地，接头9为卡套式结构，包括接头9体、卡套和螺母。

优选地，电堆5包括多个以串联方式层叠组合在一起的单体电池。

优选地，第一端板2、第一绝缘板3、正极板4、电堆5、负极板6、第二绝缘板7和第二端板8顺次叠加而成的整体为方块结构。

优选地，第一端板2、第一绝缘板3、正极板4、电堆5、负极板6、第二绝缘板7和第二端板8顺次叠加而成的整体内各层之间设置有密封层。

本实施例至少具有以下有益效果：

本实施例提供一种燃料电池，包括电堆5、第一端板2、第二端板8、第一绝缘板3、第二绝缘板7、正极板4、负极板6和紧固扎带1，第一端板2、第一绝缘板3、正极板4、电堆5、负极板6、第二绝缘板7和第二端板8顺次叠加而成的整体被紧固扎带1紧固，第一端板2和第二端板8上设置有用于安装紧固扎带1的凹槽。

根据上述结构，能够以小型且轻量的结构，在燃料电池的层叠方向上可靠地施加最佳的紧固载荷的燃料电池堆。另外，能够以简单的结构且少的部件个数，可靠地承受施加给燃料电池的外部载荷的燃料电池堆。紧固扎带1成本低、拆装方便快捷，而且紧固扎带1的松紧度易于调节。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种燃料电池，其特征在于，包括电堆、第一端板、第二端板、第一绝缘板、第二绝缘板、正极板、负极板和紧固扎带，所述第一端板、所述第一绝缘板、所述正极板、所述电堆、所述负极板、所述第二绝缘板和所述第二端板顺次叠加而成的整体被所述紧固扎带紧固，所述第一端板和所述第二端板上设置有用于安装所述紧固扎带的凹槽。

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述紧固扎带和所述凹槽的数量均为多个，二者数量相等且一一对应。

3.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，还包括用于连通所述电堆外部设备的接头。

4.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于，所述接头的数量为多个。

5.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于，所述接头为卡套式结构，包括接头体、卡套和螺母。

6.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述电堆包括多个以串联方式层叠组合在一起的单体电池。

7.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述第一端板、所述第一绝缘板、所述正极板、所述电堆、所述负极板、所述第二绝缘板和所述第二端板顺次叠加而成的整体为方块结构。

8.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述第一端板、所述第一绝缘板、所述正极板、所述电堆、所述负极板、所述第二绝缘板和所述第二端板顺次叠加而成的整体内各层之间设置有密封层。