CN211295283U - 一种燃料电池电堆端板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种燃料电池电堆端板，包括金属部和绝缘部，所述金属部与外壳连接，所述绝缘部与堆芯连接，所述金属部包括金属板体和用于形成容纳绝缘部的腔体的侧板，所述侧板与金属板体固定连接，所述绝缘部包括绝缘板体和凸出于绝缘板体的气/液入口体和气/液出口体，所述气/液入口体和气/液出口体与金属板体对应的通孔配合连接。与现有技术相比，可显著提高端板的集成度，降低了燃料电池电堆的成本，缩小了燃料电池电堆的体积，大大提高了燃料电池电堆的安全性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池领域，尤其是涉及一种燃料电池电堆端板。
背景技术
燃料电池是通过电催化反应将氧化剂和还原剂的化学能直接转换成电能的装置，是一种高效、安全、清洁、灵活的新型发电技术。其中的质子交换膜燃料电池因其具有效率高、能量密度大、反应温度低、无噪音、无污染等显著优点而在地面发电站、电动车和便携式电源等方面具有广泛的应用前景。燃料电池电堆包括多个燃料电池单片、集流板和端板，燃料电池单片从外向内主要由双极板、扩散层和质子交换膜组成，可将燃料电池电堆端板以内的结构统称为堆芯。
当燃料电池工作时，其发生下述过程：反应气体由端板进入，进而进入各燃料电池单片，在扩散层内扩散，当反应气体到达质子交换膜时，在质子交换膜被催化剂吸附并发生电催化反应；阳极反应生成的质子通过质子交换膜内传递到阴极侧，电子经外电路到达阴极，同氧分子反应结合成水，同时放出热量。
端板主要起压紧电堆的作用，与电堆外壳连接，目前端板会分为独立的金属端板和绝缘端板两层，集成度较低，体积较大，不利于小空间使用。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种燃料电池电堆端板。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种燃料电池电堆端板，包括金属部和绝缘部，所述金属部与外壳连接，所述绝缘部与堆芯连接，所述金属部包括金属板体和用于形成容纳绝缘部的腔体的侧板，所述侧板与金属板体固定连接，所述绝缘部包括绝缘板体和凸出于绝缘板体的气/液入口体和气/液出口体，所述气/液入口体和气/液出口体与金属板体对应的通孔配合连接。
所述的气/液入口体包括空气入口体、氢气入口体、循环氢气入口体和冷却液入口体，所述的气/液出口体包括空气出口体、氢气出口体和冷却液出口体。
所述的冷却液入口体设有一分多的入口导流结构。
所述的冷却液出口体设有一分多的出口导流结构。
所述金属板体的外沿设有用于与外壳连接的孔位，所述金属板体设有用于与外壳密封连接的密封槽位。
所述的侧板设有用于装配堆芯T型拉杆的T形槽。
所述的绝缘板体设有密封气/液入口体和气/液出口体的密封结构。
所述的金属部为铝合金金属部，所述绝缘部为塑料绝缘部。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)金属部包括金属板体和用于形成容纳绝缘部的腔体的侧板，凸出于绝缘板体的气/液入口体和气/液出口体与金属板体对应的通孔配合连接，该结构可显著提高端板的集成度，降低了燃料电池电堆的成本，缩小了燃料电池电堆的体积，大大提高了燃料电池电堆的安全性能。
(2)冷却液入口体设有一分多的入口导流结构，可以控制冷却液的分配，以保证进入堆芯内部的冷却液分配均匀，同时特有的一分多的分配形式也保证了冷却液流体分配的均匀性。
(3)冷却液出口体设有一分多的出口导流结构，有效控制了冷却液出口分配的均匀性，同时更好地调节冷却液出口的压力分配。
(4)金属板体设有用于与外壳密封连接的密封槽位，该结构可使整个燃料电池电堆密封性能更好。
(5)绝缘板体设有密封气/液入口体和气/液出口体的密封结构，可保证各出口和入口之间的隔离性，同时增加与堆芯连接的密封性。
(6)金属部为铝合金金属部，绝缘部为塑料绝缘部，铝合金可以很好地提供强度支撑，塑料可以提供很好的绝缘性。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的立体图；
图3为本实用新型绝缘部的正向立体图；
图4为本实用新型绝缘部的背向立体图；
图5为本实用新型的仰视图；
图6为本实用新型的侧视图；
附图标记：
10为金属部；20为绝缘部；201为空气入口体；202为空气出口体；203为氢气出口体；204为氢气入口体；205为循环氢气入口体；206为冷却液入口体；207为冷却液出口体；208为密封结构；101为孔位；102为密封槽位；103为T形槽；104为侧板；2061为入口挡板；2062为入口导流体；2071为出口挡板；2072为出口导流体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
本实施例提供一种燃料电池电堆端板，包括金属部10和绝缘部20，金属部10与外壳连接，绝缘部20与堆芯连接，金属部10包括金属板体和用于形成容纳绝缘部20的腔体的侧板104，侧板104与金属板体固定连接，绝缘部20包括绝缘板体和凸出于绝缘板体的气/液入口体和气/液出口体，气/液入口体和气/液出口体与金属板体对应的通孔配合连接；腔体保证绝缘部与金属部的紧密贴合，腔体可完全包围绝缘部，绝缘部也可比侧板凸出一些，整个结构可显著提高端板的集成度，降低了燃料电池电堆的成本，缩小了燃料电池电堆的体积，大大提高了燃料电池电堆的安全性能。
具体而言：
气/液入口体包括空气入口体201、氢气入口体204、循环氢气入口体205和冷却液入口体206，气/液出口体包括空气出口体202、氢气出口体203和冷却液出口体207，空气入口体201可与外部系统的供气管路以及堆芯连接，氢气入口体204可与外部系统的供氢管路以及堆芯连接，冷却液入口体206可与外部系统的冷却液管路以及堆芯连接，循环氢气入口体205引入氢气循环泵的循环氢气，并与氢气入口体204引入的氢气混合后进入堆芯。
冷却液入口体206设有一分多的入口导流结构，冷却液出口体207设有一分多的出口导流结构，入口导流结构包括入口挡板2061和一分四的入口导流体2062，入口导流体2062通过不同的形状和角度控制冷却液的分配，以保证进入堆芯内部的冷却液分配均匀，同时特有的一分四的分配形式也保证了冷却液流体分配的均匀性；出口导流结构包括出口挡板2071和一分四的出口导流体2072，有效控制了冷却液出口分配的均匀性，同时更好地调节冷却液出口的压力分配。
金属板体的外沿设有用于与外壳连接的孔位101，金属板体设有用于与外壳密封连接的密封槽位102；该结构可使整个燃料电池电堆密封性能更好。
侧板104设有用于装配堆芯T型拉杆的T形槽103，T型拉杆用于拉紧堆芯，T型槽需具有足够高的强度承受来自堆芯的拉力。
绝缘板体设有密封气/液入口体和气/液出口体的密封结构208；可保证各出口和入口之间的隔离性，同时增加与堆芯连接的密封性。
金属部10由铝合金或者具有高比强度的金属机加工形成，绝缘部20由具有绝缘特性及低吸水率的塑料注塑形成，金属部10和绝缘部20需具有足够高的强度连接堆芯及外壳。
Claims (8)
1.一种燃料电池电堆端板，包括金属部(10)和绝缘部(20)，所述金属部(10)与外壳连接，所述绝缘部(20)与堆芯连接，其特征在于，所述金属部(10)包括金属板体和用于形成容纳绝缘部(20)的腔体的侧板(104)，所述侧板(104)与金属板体固定连接，所述绝缘部(20)包括绝缘板体和凸出于绝缘板体的气/液入口体和气/液出口体，所述气/液入口体和气/液出口体与金属板体对应的通孔配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆端板，其特征在于，所述的气/液入口体包括空气入口体(201)、氢气入口体(204)、循环氢气入口体(205)和冷却液入口体(206)，所述的气/液出口体包括空气出口体(202)、氢气出口体(203)和冷却液出口体(207)。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池电堆端板，其特征在于，所述的冷却液入口体(206)设有一分多的入口导流结构。
4.根据权利要求2所述的一种燃料电池电堆端板，其特征在于，所述的冷却液出口体(207)设有一分多的出口导流结构。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆端板，其特征在于，所述金属板体的外沿设有用于与外壳连接的孔位(101)，所述金属板体设有用于与外壳密封连接的密封槽位(102)。
6.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆端板，其特征在于，所述的侧板(104)设有用于装配堆芯T型拉杆的T形槽(103)。
7.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆端板，其特征在于，所述的绝缘板体设有密封气/液入口体和气/液出口体的密封结构(208)。
8.根据权利要求1所述的一种燃料电池电堆端板，其特征在于，所述的金属部(10)为铝合金金属部，所述绝缘部(20)为塑料绝缘部。
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| CN202020144748.XU CN211295283U (zh) | 2020-01-22 | 2020-01-22 | 一种燃料电池电堆端板 |
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| CN (1) | CN211295283U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113241457A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-10 | 国家电投集团氢能科技发展有限公司 | 燃料电池分配端板和具有它的燃料电池 |
| CN115663251A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-01-31 | 集美大学 | 一种电堆流体分流端板 |
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2020
- 2020-01-22 CN CN202020144748.XU patent/CN211295283U/zh active Active
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