CN210866366U

CN210866366U - 一种集流板与绝缘板的复合结构及绝缘板

Info

Publication number: CN210866366U
Application number: CN202020029719.9U
Authority: CN
Inventors: 邱瑞斌; 石伟玉; 杨曦; 孟维志; 程红卫; 周嘉珣; 董作见
Original assignee: Shanghai Jieqing Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Hydrogen Propulsion Technology Co Ltd
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-01-07
Publication date: 2020-06-26
Anticipated expiration: 2030-01-07

Abstract

本实用新型公开了一种集流板与绝缘板的复合结构及绝缘板，其中绝缘板包括第一板体。第一板体上开设嵌设集流板的凹槽，集流板的部分厚度被隐藏在凹槽内，减小了绝缘板与集流板配合后的整体厚度，从而也就在一定程度上缩小了燃料电池堆的体积，提高了燃料电池堆的体积功率；另一方面，凹槽也能够对集流板的边缘进行包裹，减少了集流板裸露在绝缘板外的面积，增大了爬电距离，降低了电池堆绝缘设计的难度。优选的，绝缘板的第一板体的凹槽深度等于集流板的厚度，此时燃料电池堆的体积功率最大，且电池堆绝缘设计的难度最小。

Description

一种集流板与绝缘板的复合结构及绝缘板

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种集流板与绝缘板的复合结构及绝缘板。

背景技术

燃料电池堆包括两个集流板01、绝缘板02和电芯(图中未示出)。电芯能够产生电流；两个集流板01分别位于电芯的两侧，用于收集电芯产生的电流，并通过与集流板01连接的导线送至电堆外；绝缘板02能够起到隔离集流板01与电芯的作用。

如图1所示，现有技术中，集流板01和绝缘板02分别为两个独立的零件，如图2所示，且层叠组装在一起，该种连接方式，一方面不便于提高燃料电池堆体积功率，另一方面绝缘板02对集流板01的隔绝是单个方向的，集流板01仍有较大的裸露面积，这对电池堆的绝缘设计造成一定难度，同时集流板01为了满足电池堆内腔体的需求需要开设连通孔，更加增大了集流板01的裸露面积，更加增大了电池堆的绝缘设计难度。

因此，如何提高燃料电池堆的体积功率，同时降低电池堆的绝缘设计难度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种绝缘板，以提高燃料电池堆的体积功率，同时降低电池堆的绝缘设计难度。本实用新型还提供了一种集流板与绝缘板的复合结构。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种绝缘板，包括：

第一板体，所述第一板体的中部开设有凹槽，用于嵌入集流板，所述凹槽的槽深至少为所述集流板的厚度的一半且至多等于所述集流板的厚度，

所述第一板体上开设有相互独立的用于流通氢气的第一孔腔、用于流通冷却液的第二孔腔和用于流通氧气的第三孔腔。

优选的，在上述绝缘板中，所述凹槽为T型凹槽，所述凹槽包括：

第一凹槽，用于嵌入所述集流板的第二板体；

第二凹槽，与所述第一凹槽连通且所述第一凹槽的长度延伸方向垂直，用于嵌入与所述集流板的接头板体。

优选的，在上述绝缘板中，所述第一板体为石墨烯树脂板，或者所述第一板体为玻璃布层压板。

一种集流板与绝缘板的复合结构，包括：

绝缘板，所述绝缘板为上述任意一个方案中记载的所述绝缘板；

集流板，能够嵌入所述绝缘板的凹槽。

优选的，在上述集流板与绝缘板的复合结构中，所述集流板包括：

接线板体，所述接线板体上设置有接头；

第二板体，所述第二板体的边缘设置所述接线板体，且与所述接线板体所在的平面垂直。

优选的，在上述集流板与绝缘板的复合结构中，所述接线板体与所述第二板体一体成型。

优选的，在上述集流板与绝缘板的复合结构中，所述集流板为铜板。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的绝缘板，包括第一板体。第一板体上开设嵌设集流板的凹槽，集流板的部分厚度被隐藏在凹槽内，减小了绝缘板与集流板配合后的整体厚度，从而也就在一定程度上缩小了燃料电池堆的体积，提高了燃料电池堆的体积功率；另一方面，凹槽也能够对集流板的边缘进行包裹，减少了集流板裸露在绝缘板外的面积，增大了爬电距离，降低了电池堆绝缘设计的难度。优选的，绝缘板的第一板体的凹槽深度等于集流板的厚度，此时燃料电池堆的体积功率最大，且电池堆绝缘设计的难度最小。

本方案还提供了一种集流板与绝缘板的复合结构，包括绝缘板与集流板，其中绝缘板为上述任意一个方案中记载的绝缘板，集流板能够与上述绝缘板配合连接。由于绝缘板具有上述技术效果，具有该绝缘板的集流板与绝缘板的复合结构也具有同样的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为现有技术提供的绝缘板与集流板组合前的结构示意图；

图2为现有技术提供的绝缘板与集流板组合后的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的集流板与绝缘板的复合结构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的集流板的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的集流板与绝缘板的复合结构的结构示意图。

其中，

01、集流板，02、绝缘板，

1、第一板体，11、凹槽，12、第一孔腔，13、第二孔腔，14、第三孔腔，2、集流板，21、第二板体，22、接线板体。

具体实施方式

本实用新型公开了一种绝缘板，以提高燃料电池堆的体积功率，同时降低电池堆的绝缘设计难度。本实用新型还提供了一种集流板与绝缘板的复合结构。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开了一种绝缘板，包括第一板体1。

第一板体1的中部开设有凹槽11，凹槽11内能够嵌入集流板2，使得集流板2的部分厚度隐藏在凹槽11内，缩小绝缘板与集流板2配合后的整体厚度。

本方案中凹槽11的槽深至少为集流板2的厚度的一半，使得集流板2至少有一半的厚度能够隐藏在凹槽11内，且凹槽11的槽深至多等于集流板2的厚度，保证集流板2能够与电池堆的电芯接触。

优选的，凹槽11的槽深等于集流板2的厚度，此时集流板2完全嵌在凹槽11内，凹槽11能够最大程度的对集流板2的边缘进行包裹，集流板2裸露在绝缘板外的面积很小，有效增大了爬电距离，降低了电池堆绝缘设计的难度。

此处对凹槽11进行说明，凹槽11开设在第一板体1上，且没有透过第一板体1，集流板2安装在凹槽11内之后，凹槽11能够对集流板2进行包裹，集流板2的面积较大的两个侧壁中的一个与电芯接触，另一个与凹槽11的槽底接触。

为了保证电池堆内氢气、空气和冷却液的流通，绝缘板的第一板体1上开设有第一孔腔12、第二孔腔13和第三孔腔14，其中第一孔腔用于流通氢气，第二孔腔13用于流通冷却液，第三孔腔14用于流通氧气。

如图2所示，第一孔腔12设置在第一板体1的第一直角位置和第一板体1与第一直角位置位于同一对角线的第二直角位置；第三孔腔14设置在第一板体1的第三直角位置和第一板体1与第三直角位置位于同一对角线的第四直角位置；第二孔腔13位于第一孔腔12与第三孔腔14之间。

此处需要说明的是，第一孔腔12、第二孔腔13和第三孔腔14相互独立，互不连通，且不与凹槽11连通。

本方案对绝缘板进行改进，在绝缘板的第一板体1上开设嵌设集流板2的凹槽11，集流板2的部分厚度被隐藏在凹槽11内，减小了绝缘板与集流板2配合后的整体厚度，从而也就在一定程度上缩小了燃料电池堆的体积，提高了燃料电池堆的体积功率；另一方面，凹槽11也能够对集流板2的边缘进行包裹，减少了集流板2裸露在绝缘板外的面积，增大了爬电距离，降低了电池堆绝缘设计的难度。优选的，绝缘板的第一板体1的凹槽11深度等于集流板2的厚度，此时燃料电池堆的体积功率最大，且电池堆绝缘设计的难度最小。

此处需要说明的是，在集流板2与绝缘板的凹槽11配合后，集流板2除了工作表面和输出电流的接头外，其他所有位置均被绝缘板包裹。

如图2所示，凹槽11为T型凹槽。T型凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，第二凹槽与第一凹槽连通且与第一凹槽的长度延伸方向垂直。

其中第一凹槽与集流板2的第二板体21配合，优选的，第一凹槽与第二板体21间隙配合，第二凹槽与集流板2的接线板体22配合，优选的，第二凹槽与接线板体22间隙配合。

如图2所示，集流板2包括第二板体21和与第二板体21所在的平面垂直的接线板体22，接线板体22上设置有接头，接头与接线板体22垂直且与第二板体21平行。

凹槽11的形状与集流板2的形状相同，凹槽11的第一凹槽和第二凹槽的设计就是为了与集流板2的第二板体21和接线板体22配合。

此处需要说明的是，第二凹槽仅具有两个侧壁和一个底壁。

第一板体1为绝缘板体。

在本方案的一个具体实施例中，第一板体1为石墨烯竖直板；

在本方案的另一个具体实施例中，第二板体21为玻璃布层压板。

本方案还提供了一种集流板与绝缘板的复合结构，包括绝缘板与集流板2，其中绝缘板为上述任意一个方案中记载的绝缘板，集流板2能够与上述绝缘板配合连接。

由于绝缘板具有上述技术效果，具有该绝缘板的集流板与绝缘板的复合结构也具有同样的技术效果，在此不再赘述。

本方案对集流板2也做了适当改进。具体的，本方案公开的集流板2包括接线板体22和第二板体21。

接线板体22上设置有接头，第二板体21能够与电芯接触，且第二板体21的边缘设置接线板体22，第二板体21与接线板体22所在的平面垂直。

为了降低集流板2的加工难度，本方案中第二板体21与接线板体22一体成型。

由于集流板2是嵌在绝缘板的凹槽11内进行安装，集流板2的面积相对现有技术中集流板2的面积缩小，集流板2的尺寸要求为在满足使用功能的形状下，做到越小越小。绝缘板上凹槽11的开设尺寸与开设形状跟随集流板2的尺寸决定。

由于集流板2的尺寸减小，在一定程度上降低了电池堆的生产成本。

集流板2间隙配合嵌入绝缘板的凹槽11内，需要保证集流板2和绝缘板的平面度满足要求，达到组合后平整的效果。

本方案中，集流板2为导电金属集流板2。具体的，集流板2为铝质集流板2、铜制集流板2或者带有表面处理的金属材料的集流板2。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种绝缘板，其特征在于，包括：

第一板体(1)，所述第一板体(1)的中部开设有凹槽(11)，用于嵌入集流板(2)，所述凹槽(11)的槽深至少为所述集流板(2)的厚度的一半且至多等于所述集流板(2)的厚度，

所述第一板体(1)上开设有相互独立的用于流通氢气的第一孔腔(12)、用于流通冷却液的第二孔腔(13)和用于流通氧气的第三孔腔(14)。

2.根据权利要求1所述的绝缘板，其特征在于，所述凹槽(11)为T型凹槽，所述凹槽(11)包括：

第一凹槽，用于嵌入所述集流板(2)的第二板体(21)；

第二凹槽，与所述第一凹槽连通且所述第一凹槽的长度延伸方向垂直，用于嵌入与所述集流板(2)的接线板体(22)。

3.根据权利要求1所述的绝缘板，其特征在于，所述第一板体(1)为石墨烯树脂板，或者所述第一板体(1)为玻璃布层压板。

4.一种集流板与绝缘板的复合结构，其特征在于，包括：

绝缘板，所述绝缘板为权利要求1-3中任意一项所述的绝缘板；

集流板(2)，能够嵌入所述绝缘板的凹槽(11)。

5.根据权利要求4所述的集流板与绝缘板的复合结构，其特征在于，所述集流板(2)包括：

接线板体(22)，所述接线板体(22)上设置有接头；

第二板体(21)，所述第二板体(21)的边缘设置所述接线板体(22)，且与所述接线板体(22)所在的平面垂直。

6.根据权利要求5所述的集流板与绝缘板的复合结构，其特征在于，所述接线板体(22)与所述第二板体(21)一体成型。

7.根据权利要求4所述的集流板与绝缘板的复合结构，其特征在于，所述集流板(2)为铜板。