CN114256477B - 燃料电池和燃料电池组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池燃料和电池燃料组，所述电池燃料包括：极板、膜电极和密封件，所述极板与所述膜电极之间限定出气体流通空间；所述密封件设置于所述气体流通空间内且分别与所述极板和所述膜电极止抵以将所述气体流通空间分隔为至少两个彼此间隔的气体腔室；所述密封件与所述极板中的一个上设置有容纳槽，所述密封件与所述极板中的另一个上设置有与所述容纳槽配合的配合凸起。根据本发明的燃料电池，该燃料电池上设置有密封件，密封件上设置有配合凸起，配合凸起与容纳槽配合时可有效地限制密封件的移动，从而提高了燃料电池的密封效果，有效地避免了反应气体的泄漏。

Description

燃料电池和燃料电池组

技术领域

本发明涉及燃料电池制造技术领域，尤其是涉及一种燃料电池和燃料电池组。

背景技术

相关技术中，密封件设置于容纳槽内，但密封件两端到容纳槽侧壁的距离大，容纳槽和密封件上并没有设置相应的限位结构和定位结构，当密封件与容纳槽的粘接脱胶时，密封件在容纳槽内发生移动，此时密封件的位置上发生改变，导致密封件对气体流通空间的密封失效，气体流通空间内反应气体泄漏。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种燃料电池。该燃料电池上设置有密封件，密封件上设置有配合凸起，配合凸起与容纳槽配合可以有效地限制密封件的移动，从而提高了燃料电池的密封效果，有效地避免了反应气体的泄漏。

根据本发明的电池燃料包括：极板、膜电极和密封件，所述极板与所述膜电极之间限定出气体流通空间；所述密封件设置于所述气体流通空间内且分别与所述极板和所述膜电极止抵以将所述气体流通空间分隔为至少两个彼此间隔的气体腔室；所述密封件与所述极板中的一个上设置有容纳槽，所述密封件与所述极板中的另一个上设置有与所述容纳槽配合的配合凸起。

根据本发明的燃料电池，该燃电池上设置有密封件，该密封件上设置有配合凸起，配合凸起适于与容纳槽的侧壁配合以限制密封件的移动，从而提高了密封件对气体腔室的密封效果，有效地避免了气体腔室内气体的泄漏。

根据本发明的一个实施例，所述极板朝向所述膜电极的表面上形成有所述容纳槽，所述密封件包括：本体部和凸起配合，所述本体部在所述膜电极与所述极板的间隔方向延伸且至少部分收容于所述容纳槽内；所述配合凸起设置于所述本体部朝向所述容纳槽的一端。

根据本发明的一个实施例，所述配合凸起的宽度大于所述本体部的宽度以适于与所述容纳槽的底壁相适配。

根据本发明的一个实施例，所述配合凸起与所述容纳槽的侧壁间隔设置。

根据本发明的一个实施例，所述密封件还包括：止抵凸起，所述止抵凸起设置于所述本体部朝向所述膜电极的一端。

根据本发明的一个实施例，所述膜电极设置于两个所述极板之间，所述密封件构造至少两个且设置于所述膜电极的两侧，位于所述膜电极两侧的两个所述密封件的所述止抵凸起的至少部分正对。

根据本发明的一个实施例，所述止抵凸起的宽度大于所述本体部的宽度。

根据本发明的一个实施例，所述止抵凸起的至少部分与所述配合凸起的至少部分在所述密封件的厚度方向间隔开设置。

下面描述根据本发明的燃料电池组。

根据本发明的燃料电池组包括多个燃料电池，多个燃料电池堆叠设置，燃料电池构造为上述燃料电池。

根据本发明的燃料电池组设置有上述实施例的燃料电池，由于根据本发明的燃料电池组上设置有上述实施例的燃料电池，该燃料电池的密封件大大提高了气体腔室的密封效果，有效地防止了气体腔室内的反应气体泄漏，因此提高了燃料电池组的密封效果，使燃料电池组的气体反应更加充分。

根据本发明的一个实施例，相邻两个所述燃料电池中彼此正对的所述极板的容纳槽至少部分正对。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的密封件的示意图；

图2是根据本发明的燃料电池组的示意图。

附图标记：

燃料电池组100，

极板110，容纳槽111，膜电极120，

密封件130，本体部131，配合凸起132，止抵凸起133。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的燃料电池。

根据本发明的燃料电池包括极板110、膜电极120和密封件130，极板110与膜电极120之间限定出气体流通空间；密封件130设置于气体流通空间内且分别与极板110和膜电极120止抵以将气体流通空间分隔为至少两个彼此间隔的气体腔室；密封件130与极板110中的一个上设置有容纳槽111，密封件130与极板110中的另一个上设置有与容纳槽111配合的配合凸起132。

通过在气体流通空间内设置密封件130，使密封件130可以将气体流通空间分隔为彼此间隔的且密封气体腔室，以保证燃料电池中的反应物可以根据流道形状进行分配，防止反应气体泄漏到腔室外或者泄漏到其他腔室。

进一步地，极板110上设置有容纳槽111，容纳适于容纳密封件130，密封件130上设置有配合凸起132，配合凸起132适于与容纳槽111配合以限制密封件130在容纳槽111内的位移，提高了密封件130与容纳槽111配合的可靠性，使密封件130可以有效地密封气体腔室，以避免气体腔室内的气体泄漏。

根据本发明的燃料电池，该燃电池上设置有密封件130，该密封件130上设置有配合凸起132，配合凸起132适于与容纳槽111的侧壁配合以限制密封件130的移动，从而提高了密封件130对气体腔室的密封效果，有效地避免了气体腔室内气体的泄漏。

根据本发明的一个实施例，极板110朝向膜电极120的表面上形成有容纳槽111，密封件130包括本体部131和配合凸起132，本体部131在膜电极120与极板110的间隔方向延伸且至少部分收容于容纳槽111内；配合凸起132设置于本体部131朝向容纳槽111的一端。

具体地，本体部131设置在极板110与膜电极120之间，极板110与膜电极120之间产生的压力使本体部131发生压缩形变，本体部131压缩形变可以密封气体腔室，使气体腔室处于完全密封状态，以避免气体之间的内串；进一步地，本体部131朝向容纳槽111的一端设置有配合凸起132，配合凸起132朝向容纳槽111的侧壁延伸，配合凸起132与容纳槽111的侧壁配合以限制密封件130的位移。可以理解的是，配合凸起132朝向容纳槽111的侧壁延伸，配合凸起与容纳槽111之间的距离小于本体部131与容纳槽111之间的距离，因此，通过设置配合凸起132可以有效地减小密封件130在容纳槽111的位移，提高了密封件130对气体腔室的密封效果。

根据本发明的一个实施例，配合凸起132的宽度大于本体部131的宽度以适于与容纳槽111的底壁相适配。通过将配合凸起132的宽度设置为大于本体部131，使配合凸起132的端部至容纳槽111的侧壁距离小于本体部131的端部至容纳槽111的侧壁距离，以使容纳槽111的侧壁与配合凸起132配合后，可以有效地减小密封件130在容纳槽111内的位移。进一步地，配合凸起132的宽度与容纳槽111的底壁相适配，使配合凸起132可以容纳于容纳槽111内，从而提高了密封件130的密封效果，同时提升了密封件130的安装便利性。

根据本发明的一个实施例，配合凸起132与容纳槽111的侧壁间隔设置。密封件130适于与极板110通过粘贴胶粘接固定，其中，将配合凸起132与容纳槽111的侧壁间隔设置，以便于粘贴胶的布置，且在密封件130与极板110粘接固定时，部分粘贴胶被挤出密封件130与极板110的粘接位置，此时预留的间隔可以收集粘贴胶，以避免粘贴胶外溢。

根据本发明的一个实施例，密封件130还包括止抵凸起133，止抵凸起133设置于本体部131朝向膜电极120的一端，止抵凸起133的侧面适于与膜电极120止抵。

根据本发明的一个实施例，膜电极120设置于两个极板110之间，密封件130构造至少两个且设置于膜电极120的两侧，位于膜电极120两侧的两个密封件130的止抵凸起133的至少部分正对。将膜电极120两侧上密封件130的止抵凸起133的至少部分正对设置，以增加两止抵凸起133在间隔方向上的重叠面积，减小了两密封件130的交错面积，从而减小了两密封件130在膜电极120上产生的剪切力，有效地保护了膜电极120，延长了膜电极120的耐疲劳寿命。

根据本发明的一个实施例，止抵凸起133的宽度大于本体部131的宽度。通过将止抵凸起133的宽度构造为大于本体部131的宽度，以增加密封件130与膜电极120之间的有效接触面积，从而增加了膜电极120的受力面积，有效地防止了密封件130因局部过压而造成气体的泄漏，同时膜电极120上的受力面积增大，有效地降低了作用于膜电极120上的剪切力。

根据本发明的一个实施例，止抵凸起133的至少部分与配合凸起132的至少部分在密封件130的厚度方向间隔开设置。将止抵凸起133与配合凸起132间隔设置，一方面可以降低密封件130的用料，从而降低密封件130的质量以及成本，另一方面使本体部131能够有效地产生形变，以避免止抵凸起133和配合凸起132对本体部131的形变产生干涉。

下面描述根据本发明的燃料电池组100。

根据本发明的燃料电池组100包括多个燃料电池，多个燃料电池堆叠设置，燃料电池构造为上述燃料电池。

根据本发明的燃料电池组100设置有上述实施例的燃料电池，由于根据本发明的燃料电池组100上设置有上述实施例的燃料电池，该燃料电池的密封件130大大提高了气体腔室的密封效果，有效地防止了气体腔室内的反应气体泄漏，因此提高了燃料电池组100的密封效果，使燃料电池组100的气体反应更加充分。

根据本发明的一个实施例，相邻两个燃料电池中彼此正对的极板110的容纳槽111至少部分正对。相邻两个容纳槽111正对设置，使相邻的两个密封件130正对设置，以增加两密封件130在间隔方向上重叠的面积，以防止膜电极120两侧的密封件130在膜电极120上产生剪切力。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种燃料电池，其特征在于，包括：

极板（110）和膜电极（120），所述极板（110）与所述膜电极（120）之间限定出气体流通空间；

所述极板（110）朝向所述膜电极（120）的表面上形成有容纳槽（111）；

密封件（130），所述密封件（130）设置于所述气体流通空间内且分别与所述极板（110）和所述膜电极（120）止抵以将所述气体流通空间分隔为至少两个彼此间隔的气体腔室；

所述密封件（130）包括：

本体部（131），所述本体部（131）在所述膜电极（120）与所述极板（110）的间隔方向延伸且收容于所述容纳槽（111）内；

配合凸起（132），所述配合凸起（132）设置于所述本体部（131）朝向所述容纳槽（111）的一端且所述配合凸起（132）朝向所述容纳槽（111）的侧壁凸出；

所述配合凸起（132）的宽度大于所述本体部（131）的宽度以适于与所述容纳槽（111）的底壁相适配；

止抵凸起（133），所述止抵凸起（133）设置于所述本体部（131）朝向所述膜电极（120）的一端且所述止抵凸起（133）与所述配合凸起（132）的凸出方向相同；其中，所述止抵凸起（133）的宽度大于所述本体部（131）的宽度；

所述止抵凸起（133）的至少部分与所述配合凸起（132）的至少部分在所述密封件（130）的厚度方向间隔开设置；

所述膜电极（120）设置于两个所述极板（110）之间，所述密封件（130）构造至少两个且设置于所述膜电极（120）的两侧，位于所述膜电极（120）两侧的两个所述密封件（130）的所述止抵凸起（133）正对。

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述配合凸起（132）与所述容纳槽（111）的侧壁间隔设置。

3.一种燃料电池组，其特征在于，包括多个燃料电池，多个所述燃料电池堆叠设置，所述燃料电池构造为权利要求1-2中任意一项所述的燃料电池。

4.根据权利要求3所述的燃料电池组，其特征在于，相邻两个所述燃料电池中彼此正对的所述极板（110）的容纳槽（111）至少部分正对。