CN113381039A - 一种组合式质子交换膜电池双极板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种组合式质子交换膜电池双极板，包括电池本体，所述盖板一侧的所述端板顶部开设有凹槽，所述凹槽内部设置有多个接线端，所述电池本体的所述外壳内部设置有多组电极单元，多组所述电极单元包括双极板、密封圈以及交换膜，所述双极板的正面与所述双极板的背面结构相同。本发明不仅通过开设的回形槽，避免传统的双极板内部开设的凹槽呈水平方向或竖直方向开设，有利于电池本体内部的化学成分进行循环，提高化学成分流动效率，而且通过在双极板一端开设的第一通孔，避免在双极板的两端进行开设，降低第一通孔在双极板内部的侵占空间，增加电池本体内部的化学反应空间，提高电池本体的产电效率。

Description

一种组合式质子交换膜电池双极板
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，具体是一种组合式质子交换膜电池双极板。
背景技术
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。双极板又称集流板，是燃料电池重要部件之一。具有分隔燃料与氧化剂、电导率高、保持电池温场均匀、耐蚀、抗冲击和震动、适合批量制造等功能与性质。
传统的双极板内部开设的凹槽通常呈水平方向或竖直方向，在燃料电池内部发生化学反应时，不太便于燃料电池内部的反应成分进行循环，且传统的双极板内部的通孔开设于双极板两端，降低了燃料电池内部的反应空间，降低了燃料电池的产电效率。因此，本领域技术人员提供了一种组合式质子交换膜电池双极板，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组合式质子交换膜电池双极板，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种组合式质子交换膜电池双极板，包括电池本体，所述电池本体内部设置有外壳，所述外壳两侧皆固定连接有端板，所述外壳一侧固定连接的所述端板顶部固定连接有盖板，所述盖板一侧的所述端板顶部开设有凹槽，所述凹槽内部设置有多个接线端，所述电池本体的所述外壳内部设置有多组电极单元，多组所述电极单元包括双极板、密封圈以及交换膜，所述双极板的正面与所述双极板的背面结构相同。
作为本发明再进一步的方案：所述双极板的一端开设有多个第一通孔，所述双极板正面的多个所述第一通孔与所述双极板背面的多个所述第一通孔相互贯穿，第一通孔方便电池本体内部的空气管道、氢气管道以及冷却液管道进行铺设，以及在双极板的一端开设的第一通孔，避免在双极板的两端进行开设，减少第一通孔在双极板内部的侵占空间，增加电池本体内部的化学反应空间，提高电池本体的产电效率。
作为本发明再进一步的方案：多个所述第一通孔的一侧开设有多个回形槽，且多个所述回形槽之间相互平行，回形槽有利于电池本体内部的化学成分进行循环，以及回形槽之间相互平行，增加电池本体内部的化学成分循环效率，提高电池本体的产电效率。
作为本发明再进一步的方案：所述双极板两侧的多个所述第一通孔外周和多个所述回形槽外周开设有密封槽，所述密封槽内部与所述密封圈外周卡接，密封槽方便密封圈的安装，提高安装结构的稳定性。
作为本发明再进一步的方案：所述交换膜一侧与所述密封圈一侧卡接，密封圈提高交换膜一侧与密封圈一侧卡接的密封性，避免电池本体内部的化学成分相互跨膜混合。
作为本发明再进一步的方案：所述交换膜内部设置有膜片，所述膜片一侧开设有多个第二通孔，多个所述第二通孔与多个所述第一通孔相互贯穿，膜片具有质子电导率高和化学稳定性好的特点，可以为电池本体内部的化学反应进行质子交换，第二通孔方便电池本体内部的空气管道、氢气管道以及冷却液管道进行铺设。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过开设的回形槽，避免传统的双极板内部开设的凹槽呈水平方向或竖直方向开设，有利于电池本体内部的化学成分进行循环，提高化学成分流动效率，增加电池本体内部的产电效率；
2、通过在双极板一端开设的第一通孔，避免在双极板的两端进行开设，降低第一通孔在双极板内部的侵占空间，增加电池本体内部的化学反应空间，提高电池本体的产电效率。
附图说明
图1为一种组合式质子交换膜电池双极板的整体结构示意图；
图2为一种组合式质子交换膜电池双极板中电极单元的爆炸结构示意图；
图3为一种组合式质子交换膜电池双极板中双极板的正面结构示意图。
图中：1、电池本体；2、外壳；3、端板；4、盖板；5、接线端；6、电极单元；7、双极板；8、密封圈；9、交换膜；10、第一通孔；11、回形槽；12、密封槽；13、膜片；14、第二通孔。
具体实施方式
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种组合式质子交换膜电池双极板，包括电池本体1，电池本体1内部设置有外壳2，外壳2两侧皆固定连接有端板3，外壳2一侧固定连接的端板3顶部固定连接有盖板4，盖板4一侧的端板3顶部开设有凹槽，凹槽内部设置有多个接线端5，电池本体1的外壳2内部设置有多组电极单元6，多组电极单元6包括双极板7、密封圈8以及交换膜9，双极板7的正面与双极板7的背面结构相同。
在图2和图3中：双极板7的一端开设有多个第一通孔10，双极板7正面的多个第一通孔10与双极板7背面的多个第一通孔10相互贯穿，第一通孔10方便电池本体1内部的空气管道、氢气管道以及冷却液管道进行铺设，以及在双极板7的一端开设的第一通孔10，避免在双极板7的两端进行开设，降低第一通孔10在双极板7内部的侵占空间，增加电池本体1内部的化学反应空间，提高电池本体1的产电效率；多个第一通孔10的一侧开设有多个回形槽11，且多个回形槽11之间相互平行，回形槽11有利于电池本体1内部的化学成分进行循环，以及回形槽11之间相互平行，增加电池本体1内部的化学成分循环效率，提高电池本体1的产电效率。
在图2和图3中：双极板7两侧的多个第一通孔10外周和多个回形槽11外周开设有密封槽12，密封槽12内部与密封圈8外周卡接，密封槽12方便密封圈8的安装，提高安装结构的稳定性。
在图2中：交换膜9一侧与密封圈8一侧卡接，密封圈8提高交换膜9一侧与密封圈8一侧卡接的密封性，避免电池本体1内部的化学成分相互跨膜混合；交换膜9内部设置有膜片13，膜片13一侧开设有多个第二通孔14，多个第二通孔14与多个第一通孔10相互贯穿，膜片13具有质子电导率高和化学稳定性好的特点，可以为电池本体1内部的化学反应进行质子交换，第二通孔14方便电池本体1内部的空气管道、氢气管道以及冷却液管道进行铺设。
本发明的工作原理是：工作时，将密封圈8与双极板7内部的密封槽12内部卡接，并将交换膜9一侧与双极板7一侧进行卡接，使多个第一通孔10与多个第二通孔14相互贯穿，此时组成一个电极单元6，将多个电极单元6相互排列卡接，放置于外壳2内部，固定好空气管道、氢气管道以及冷却液管道，将端板3进行固定，并盖好盖板4，通过接线端5连接好输电线路或空气、氢气供给管路，此时电池本体1内部的原料进行化学反应，膜片13具有质子电导率高和化学稳定性好的特点，可以为电池本体1内部的化学反应进行质子交换，第一通孔10和第二通孔14方便电池本体1内部的空气管道、氢气管道以及冷却液管道进行铺设，回形槽11有利于电池本体1内部的化学成分进行循环，以及回形槽11之间相互平行，增加电池本体1内部的化学成分循环效率，提高电池本体1的产电效率。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种组合式质子交换膜电池双极板，包括电池本体(1)，其特征在于，所述电池本体(1)内部设置有外壳(2)，所述外壳(2)两侧皆固定连接有端板(3)，所述外壳(2)一侧固定连接的所述端板(3)顶部固定连接有盖板(4)，所述盖板(4)一侧的所述端板(3)顶部开设有凹槽，所述凹槽内部设置有多个接线端(5)，所述电池本体(1)的所述外壳(2)内部设置有多组电极单元(6)，多组所述电极单元(6)包括双极板(7)、密封圈(8)以及交换膜(9)，所述双极板(7)的正面与所述双极板(7)的背面结构相同。
2.根据权利要求1所述的一种组合式质子交换膜电池双极板，其特征在于，所述双极板(7)的一端开设有多个第一通孔(10)，所述双极板(7)正面的多个所述第一通孔(10)与所述双极板(7)背面的多个所述第一通孔(10)相互贯穿。
3.根据权利要求2所述的一种组合式质子交换膜电池双极板，其特征在于，多个所述第一通孔(10)的一侧开设有多个回形槽(11)，且多个所述回形槽(11)之间相互平行。
4.根据权利要求3所述的一种组合式质子交换膜电池双极板，其特征在于，所述双极板(7)两侧的多个所述第一通孔(10)外周和多个所述回形槽(11)外周开设有密封槽(12)，所述密封槽(12)内部与所述密封圈(8)外周卡接。
5.根据权利要求1所述的一种组合式质子交换膜电池双极板，其特征在于，所述交换膜(9)一侧与所述密封圈(8)一侧卡接。
6.根据权利要求2所述的一种组合式质子交换膜电池双极板，其特征在于，所述交换膜(9)内部设置有膜片(13)，所述膜片(13)一侧开设有多个第二通孔(14)，多个所述第二通孔(14)与多个所述第一通孔(10)相互贯穿。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105932314A (zh) * 2016-05-19 2016-09-07 武汉众宇动力系统科技有限公司 燃料电池阴极板密封装置、燃料电池和燃料电池堆
CN107749482A (zh) * 2017-11-21 2018-03-02 上海轩玳科技有限公司 一种质子交换膜燃料电池单元、燃料电池及其组装工艺

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