CN207426030U - 一种燃料电池的堆叠结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池的堆叠结构，包括相互堆叠的燃料电池，每个燃料电池包括电解质层以及分布在电解质层两侧表面的空气电极层和燃料电池层；还包括设置在燃料电池之间并分别与一个燃料电池的空气电极层和另一个燃料电池的燃料电极层电连接的互连器，互连器与空气电极层或燃料电极层之间还设置有集电器；本实用新型燃料电池集电器的与燃料电池空气电极层和燃料电极层接触的两个表面均设置成均匀平坦的表面，可以提高燃料电池的电荷收集效率，防止点接触时发生一定的损伤，具有较好的物理稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种燃料电池的堆叠结构。
背景技术
通常，燃料电池是在电解质层的两侧包括空气电极层和燃料电极层的发电装置，由于单电池产生小于约1V的电压，所以通常通过堆叠结构的多个单电池组合来增加产生电压。这就不可或缺地要求有有互连器，它们之间电连接到单个电池，并且具有各自被配置为将空气和燃料气体流过与单电池的空气电极层和燃料电极层接触的通道。传统的集电器与互连器和单个电池大多都是点接触，因此电荷收集效率较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种燃料电池的堆叠结构，所述燃料电池的堆叠结构的技术方案是这样实现的：
一种燃料电池的堆叠结构，包括相互堆叠的燃料电池，每个燃料电池包括电解质层以及分布在电解质层两侧表面的空气电极层和燃料电池层；所述堆叠结构还包括设置在燃料电池之间并分别与一个燃料电池的空气电极层和另一个燃料电池的燃料电极层电连接的互连器，所述互连器由导电材料形成，所述互连器包括设置在上表面上的第一分隔壁，形成多个第一通道，还包括设置下表面上的第二分隔壁，所述第二分隔壁形成多个第二通道；所述堆叠结构还包括设置在燃料电池的空气电极层与互连器之间的集电器，用于将燃料电池的空气电极层与互连器电连接，所述集电器包括金属薄板，所述金属薄板上开有多个开口，使得空气与燃料电池的空气电极层直接接触，具有与燃料电池的空气电极层表面接触的上均匀表面和与第一分隔壁表面接触的下均匀表面，所述开口沿着有第一分隔壁之间形成的第一通道设置，还具有与燃料电池的燃料电极层表面接触的下均匀表面和与第二分隔壁表面接触的上均匀表面，所述开口沿着有第二分隔壁之间形成的第二通道设置，空气和燃料气体分别通过开口与所述燃料电池的空气电极层和燃料电极层直接接触。
进一步的，所述堆叠结构还包括密封部，所述密封部用于密封互连器之间的空间，防止在互连器上表面和下表上中的流动的空气或燃料气体混合。
进一步的，所述集电器和互连器是一体成型的。
进一步的，所述集电器的上表面和下表面均是平坦的，所述集电器的厚度为0.1～2mm。
进一步的，所述开口布置均匀且开口的形状和尺寸相同。
更一步的，所述开口的拐角处做圆角处理。
本实用新型燃料电池集电器的与燃料电池空气电极层和燃料电极层接触的的两个表面均设置成均匀平坦的表面，可以提高燃料电池的电荷收集效率，防止点接触时发生一定的损伤，具有较好的物理稳定性。
附图说明
图1为本实用新型电池整体示意图；
图2为本实用新型集电器平面示意图；
图3为本图1中I-I'断面示意图；
图4为图3中A节点放大示意图。
附图标记：10-燃料电池，12-电解质层，14-空气电极层，16-燃料电极层，100-互连器，110-第一通道，110'-第二通道，120-第一分隔壁，120'-第二分隔壁，130-第一涂层，140-空气孔，150-燃料孔，200-集电器，210-第二涂层，220-开口，400-上壳体，410-第一连接管，420-第二连接管，500-下壳体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1～4所示，一种燃料电池的堆叠结构，包括相互堆叠的燃料电池10，每个燃料电池10包括电解质层12以及分布在电解质层12两侧表面的空气电极层14和燃料电池层16；所述堆叠结构还包括设置在燃料电池10之间并分别与一个燃料电池10的空气电极层14和另一个燃料电池的燃料电极层16电连接的互连器100，所述互连器100由导电材料形成，所述互连器100包括设置在上表面上的第一分隔壁120，形成多个第一通道110，还包括设置下表面上的第二分隔壁120'，所述第二分隔壁120'形成多个第二通道110'(图3中仅示出一个通道，另外一面对称设置)；所述堆叠结构还包括设置在燃料电池10的空气电极层14与互连器100之间的集电器200，用于将燃料电池10的空气电极层14与互连器200电连接，所述集电器200包括金属薄板，所述金属薄板上开有多个开口220，使得空气与燃料电池10的空气电极层14直接接触，具有与燃料电池10的空气电极层14表面接触的上均匀表面和与第一分隔壁120表面接触的下均匀表面，所述开口220沿着有第一分隔壁120之间形成的第一通道110设置，还具有与燃料电池10的燃料电极层16表面接触的下均匀表面和与第二分隔壁120'表面接触的上均匀表面，所述开口220沿着有第二分隔壁120'之间形成的第二通道110'设置，空气和燃料气体分别通过开口220与所述燃料电池10的空气电极层14和燃料电极层16直接接触，可以提高燃料电池10的集电效率，所述金属薄板为一体的，不存在焊接法形成的结合部，因此可以降低接触电阻，从而进一步提高导电性。
具体实施时，所述堆叠结构还包括密封部300，所述密封部300用于密封互连器100之间的空间，防止在互连器100上表面和下表上中的流动的空气或燃料气体混合。
具体实施时，所述互连器100包括设置在垂直向的第一涂层130和水平向的第二涂层210，所述第一涂层130和第二涂层210的材料是相同的。
具体实施时，所述集电器200和互连器100是一体成型的。
具体实施时，所述集电器200的上表面和下表面均是平坦的，包括彼此分离的开口220和开口220之间的平坦区域，所述集电器200的厚度为0.1～2mm。
具体实施时，所述开口220布置均匀且开口的形状和尺寸相同。
具体实施时，所述开口220的拐角处做圆角处理，防止在开口220的尖锐边缘形成漩涡，并且空气或燃料气体可以与空气电极层14或燃料点钞机16平滑地接触，从而防止集电效率的降低。
具体实施时，所述堆叠结构还包括分别堆叠在最上部和最下部的上壳体400和下壳体500，将燃料电池10、互连器100和集电器200从外部上加以保护，提供整体支撑。
具体实施时，连接到空气供应装置(未示出)和从外部设置的燃料气体供应装置(未示出)分别通过第一连接管410和第二连接管420将空气和燃料气体供应到空气电极层14和燃料电极层16，所述第一连接管410和第二连接管420在彼此垂直的方向上设置，以独立地将空气和燃料气体供应到每个空气电极层14和燃料电极层16，具体的，所述互连器上分别彼此垂直地设置有空气孔140和燃料孔150，所述空气孔140和燃料孔150分别第一连接管410和第二连接管420连通。
本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示而作出不背离本实用新型实质的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围不限于实施例所揭示的内容，也包括各种不背离本实用新型实质的替换及修饰。
Claims (6)
1.一种燃料电池的堆叠结构，其特征在于：包括相互堆叠的燃料电池，每个燃料电池包括电解质层以及分布在电解质层两侧表面的空气电极层和燃料电池层；所述堆叠结构还包括设置在燃料电池之间并分别与一个燃料电池的空气电极层和另一个燃料电池的燃料电极层电连接的互连器，所述互连器由导电材料形成，所述互连器包括设置在上表面上的第一分隔壁，形成多个第一通道，还包括设置下表面上的第二分隔壁，所述第二分隔壁形成多个第二通道；所述堆叠结构还包括设置在燃料电池的空气电极层与互连器之间的集电器，用于将燃料电池的空气电极层与互连器电连接，所述集电器包括金属薄板，所述金属薄板上开有多个开口，使得空气与燃料电池的空气电极层直接接触，具有与燃料电池的空气电极层表面接触的上均匀表面和与第一分隔壁表面接触的下均匀表面，所述开口沿着有第一分隔壁之间形成的第一通道设置，还具有与燃料电池的燃料电极层表面接触的下均匀表面和与第二分隔壁表面接触的上均匀表面，所述开口沿着有第二分隔壁之间形成的第二通道设置，空气和燃料气体分别通过开口与所述燃料电池的空气电极层和燃料电极层直接接触。
2.根据权利要求1所述的燃料电池的堆叠结构，其特征在于：所述堆叠结构还包括密封部，所述密封部用于密封互连器之间的空间，防止在互连器上表面和下表上中的流动的空气或燃料气体混合。
3.根据权利要求1所述的燃料电池的堆叠结构，其特征在于：所述集电器和互连器是一体成型的。
4.根据权利要求1所述的燃料电池的堆叠结构，其特征在于：所述集电器的上表面和下表面均是平坦的，所述集电器的厚度为0.1～2mm。
5.根据权利要求1所述的燃料电池的堆叠结构，其特征在于：所述开口布置均匀且开口的形状和尺寸相同。
6.根据权利要求5所述的燃料电池的堆叠结构，其特征在于：所述开口的拐角处做圆角处理。
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