CN213026202U - 一种密封件及其燃料电池 - Google Patents

Abstract

涉及本申请涉及设备材料密封的技术领域，本申请公开一种密封件及其燃料电池。包括主体与吸附部，密封件通过吸附部自吸附固定到待固定部位，吸附部在截面上展开宽度为第一宽度，第一宽度大于密封件的高度，密封件的主体为第二宽度，第一宽度大于第二宽度。与现有技术相比，本申请中的密封件可通过吸附部自吸附于待固定部位，无需借助胶水之类的液态粘结剂即可实现物件的固定及密封，使用便捷，可提高密封件的使用范围。

Description

一种密封件及其燃料电池

技术领域

本申请涉及设备材料密封的技术领域，具体而言，涉及一种密封件及其燃料电池。

背景技术

目前使用物件的连接密封，往往需要借助采用胶水等液态粘结剂，在需要密封时需要将液态粘结剂挤压在物件的连接缝隙中，这种密封方式，在人为操作挤压的粘结剂的过程中，为保证有良好的粘结性能，经常会出现粘结剂溢出的问题，溢出的粘结剂容易粘粘其他物质，也就是，在粘结的位置容易出现引入杂质，还可能出现粘住皮肤导致受伤的问题。

在燃料电池的密封过程中，在使用液态的粘结剂密封过程中，对操作精度要求较高，若粘接力过小，实际限位作用有限，粘接力过大，需要的粘接胶的量增大，且粘接胶有溢出风险，如果向反应区溢出，则会在燃料电池的反应区域中引入外来杂质，加大了反应区电化学反应的不确定性，使用不方便、使用范围受限。

实用新型内容

为解决现有密封件使用不便利、使用范围受限的技术问题，本申请的主要目的在于，提供一种便于操作、使用通用性高的一种密封件及其燃料电池。

为实现上述实用新型目的，本申请采用如下技术方案：

根据本申请的一个方面，提供一种密封件，包括主体与吸附部，所述密封件通过所述吸附部自吸附固定于第一待固定部位，所述吸附部在截面上展开宽度为第一宽度，所述第一宽度大于所述密封件的高度，所述主体为第二宽度，所述第一宽度大于所述第二宽度。

根据本申请的一实施方式，其中所述吸附部为真空皮碗式吸附部、静电贴式吸附部、硅胶贴式吸附部或纳米无胶贴式吸附部。

根据本申请的一实施方式，其中所述吸附部包括将第一腔体，过所述第一腔体可通过减小相对待固定部位之间的气压，贴合固定于所述第一待固定部位。

根据本申请的一实施方式，其中所述吸附部设置有第一挤压臂及第二挤压臂，所述第一腔体设置于第一挤压臂及所述第二挤压臂之间，所述第一挤压臂与所述第二挤压臂可通过所述第一腔体弹性贴合固定于所述第一待固定部位。

根据本申请的一实施方式，其中还包括第二待固定部位，所述吸附部面向所述第二待固定部位的一侧设置有第二腔体，所述第二腔体可通过减小相对所述第二待固定部位之间的气压，贴合固定于所述第二待固定部位。

根据本申请的一实施方式，其中所述吸附部面向所述第二待固定部位一侧设置有第三挤压臂及第四挤压臂，所述第二腔体设置于所述第三挤压臂及所述第四挤压臂之间。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一待固定部位对应所述密封件位置设置限位槽，所述密封件可通过所述吸附部限位固定于所述限位槽内。

根据本申请的一实施方式，其中所述密封件通过吸附部收缩或舒张以增加或减小与所述限位槽的接触面积。

根据本申请的另一方面，提供一种燃料电池，包括所述密封件。

根据本申请的一实施方式，其中包括双极板及膜电极，所述密封件可通过所述吸附部自吸附固定于双极板和/或所述膜电极。

由上述技术方案可知，本申请的一种密封件及其燃料电池的优点和积极效果在于：

本申请中的密封件可通过吸附部自吸附于所述第一待固定部位，无需使用液态粘结剂对物件进行密封，可有效避免因为液态粘结剂溢出引入杂质的问题，方便操作、使用通用性强。此外，本申请中的控制所述吸附部的第一宽度大于所述主体的第二宽度，可有效增加所述密封件与所述第一待固定部位的接触面积，进而提高密封件粘结力，可有效提高所述密封件的密封效果，进一步拓展使用的通用性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种密封件的部分结构示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种密封件的部分整体结构示意图。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种密封件另一状态结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、第一待固定部位；2、密封件；3、吸附部；301、第一挤压臂；302、第二挤压臂；4、第二待固定部位；5、第二腔体；501、第三挤压臂；502、第四挤压臂；6、第一腔体；7、限位槽；200、主体；D1、第一宽度；D2、第二宽度。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前使用物件的连接密封，往往需要借助采用胶水等液态粘结剂，在需要密封时需要将液态粘结剂挤压在物件的连接缝隙中，这种密封方式，在人为操作挤压的粘结剂的过程中，为保证有良好的粘结性能，经常会出现粘结剂溢出的问题，溢出的粘结剂容易粘粘其他物质，也就是，在粘结的位置容易出现引入杂质，还可能出现粘住皮肤导致受伤的问题，在燃料电池的密封过程中，在使用液态的粘结剂密封过程中，对操作精度要求较高，若粘接力过小，实际限位作用有限，粘接力过大，需要的粘接胶的量增大，且粘接胶有溢出风险，如果向反应区溢出，则会在燃料电池的反应区域中引入外来杂质，加大了反应区电化学反应的不确定性，使用不方便、使用范围受限。为解决现有技术中密封件使用不方便，使用通用性较差的问题，提供一种密封件，包括主体200与吸附部3，所述密封件2通过所述吸附部3自吸附固定于第一待固定部位1，所述吸附部3在截面上展开宽度为第一宽度D1，所述第一宽度D1大于所述密封件2的高度，所述主体200为第二宽度D2，所述第一宽度D1大于所述第二宽度D2。

参考图1是根据一示例性实施方式示出的一种密封件2的部分结构示意图及图2是根据一示例性实施方式示出的一种密封件2的部分整体结构示意图。本申请公开的密封件2可通过吸附部3自吸附于所述第一待固定部位1，无需使用液态粘结剂对物件进行密封，可有效避免因为液态粘结剂溢出引入杂质的问题，方便操作、使用通用性强。此外，本申请中的控制所述吸附部3的第一宽度D1大于所述主体200的第二宽度D2，可有效增加所述密封件2与所述第一待固定部位1的接触面积，进而提高密封件2粘结力，可有效提高所述密封件2的密封效果，进一步拓展使用的通用性，此外，还可避免由于需要借助液态粘结剂与传统橡胶胶条之间粘结固定密封的方式，引发的应力集中的问题。

根据本申请的一实施方式，其中所述吸附部3为真空皮碗式吸附部3、静电贴式吸附部3、硅胶贴式吸附部3或纳米无胶贴式吸附部3。

根据本申请的一实施方式，其中所述吸附部3包括将第一腔体6，过所述第一腔体6可通过减小相对待固定部位之间的气压，贴合固定于所述第一待固定部位1。

在装配的过程中，通过排出第一空腔内空气，对所述第一空腔施加一个指向所述第一待固定部位1的力，通过外部大气压使密封件2吸附在第一待固定部位1表面上，能够有效的固定所述密封件2，且装配过程中不易脱落和滑动，也有效的避免增加粘结胶来固定胶条的方式带来的引入外来物质到反应区的问题，且本领域技术人员可通过保证米密封件2的均匀压缩来保证气体均匀排出，进而保证自固定的稳定性。

参考图1所示，第一腔体6内空气排出，在此状态下的第一腔体6内的气压远远小于外界气压，这样在所述密封件2外部表面就有极大的压力，可在所述第一待固定部位1设置对应所述密封件2压设置的凹槽，并所述密封件2压设置于所述凹槽内，根据压强公式可调节所述第一待固定部位1与所述密封件2之间的压强。根据本申请的一实施方式，其中所述吸附部3设置有第一挤压臂301及第二挤压臂302，所述第一腔体6设置于第一挤压臂301及所述第二挤压臂302之间，所述第一挤压臂301与所述第二挤压臂302可通过所述第一腔体6弹性贴合固定于所述第一待固定部位1。

参考图3是根据一示例性实施方式示出的一种密封件2另一状态结构示意图，进一步的，可将所述第一待固定部位1表面设置为光整平滑的平面，对所述第一挤压臂301与所述第二挤压臂302施加压力，使其与第一待固定部位1贴合紧密，以使外界的空气难以进入到所述第一腔体6内，当使所述密封件2密封固定两个物件之间时，所述第一腔体6内外压力差始终存在，密封件2与所述第一待固定部位1之间不存在未贴合紧密的小缝，外部空气也不会进入到所述第一腔体6内，因此胶垫能够稳固“粘”在所述第一待固定部位1表面。

根据本申请的一实施方式，其中还包括第二待固定部位4，所述吸附部3面向所述第二待固定部位4的一侧设置有第二腔体5，所述第二腔体5可通过减小相对所述第二待固定部位4之间的气压，贴合固定于所述第二待固定部位4。

作为示例，所述第一腔体6的体积大于所述第二腔体5的体积，为防止会对所述第二待固定部位4造成损伤，可使第二腔体5适当减少腔内体积，优选的，可将所述第一腔体6的体积大于或等于1/2倍所述第二腔体5的体积。本领域技术人员可根据所述第一待固定部位1或所述第二待固定部位4的材质对所述第一腔体6的体积及所述第二腔体5的体积进行调节，当将减小腔体体积时，也就可减小所述密封件2与对应待固定部位的密封粘结性能。

根据本申请的一实施方式，其中所述吸附部3面向所述第二待固定部位4一侧设置有第三挤压臂501及第四挤压臂502，所述第二腔体5设置于所述第三挤压臂501及所述第四挤压臂502之间。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一待固定部位1对应所述密封件2位置设置限位槽7，所述密封件2可通过所述吸附部3限位固定于所述限位槽7内。

在装配前，所述吸附部3位置的所述第一腔体6保持未被压缩状态，且位于限位槽7的中部。

根据本申请的一实施方式，其中所述密封件2通过吸附部3收缩或舒张以增加或减小与所述限位槽7的接触面积。

本领域技术人员可通过控制所述吸附部3与所述第一待固定部位1的挤压力，控制所述吸附部3或所述第一腔体6收缩或舒张以增加或减小与所述限位槽7的接触面积，进而可控制密封件2与物件之间的粘结密封性，增加所述密封件2适应性。

根据本申请的另一方面，提供一种燃料电池，包括所述密封件2。

根据本申请的一实施方式，其中包括双极板及膜电极，所述密封件2可通过所述吸附部3自吸附固定于双极板和/或所述膜电极。

双极板/电堆内部反应区域，双极板的阴阳极是燃料和空气流通的通道，其起到均匀输送反应气体、排出反应产物、收集电子流、支撑膜电极等作用。将密封件2置于所述双极板对应的限位槽7中，对整个燃料电池起到密封的作用，保证燃料和空气不发生泄露，保证燃料电池的使用安全。

在装堆前把密封件2放在限位槽7内的中心位置，用手按压使之贴合在限位槽7表面，此时的作用为防止装堆过程中，叠放双极板时，密封件2受重力的作用而脱落。

组装完成后，正式开始装堆，此时由装堆机施加一个垂直向下的装堆力，此时密封件2对应的所述第一腔体6被进一步挤压，第一腔体6内的气体充分排出，此时密封件2在限位槽7内贴合的更为紧密，第一腔体6内外压差进一步加大。在千瓦级乃至几十千瓦级大功率电堆装堆过程中，每组单电池(每个单电池含两片带密封件2的双极板和一片膜电极)实际受力均具有不同程度的差异，而本申请中密封件2的结构靠外部接触空气的部分承受压力，受力角度广，能够根据实际装堆力的方向施加一个反方向的剪切应力，从而保证密封件2不错位，保证装配的一致性，进而提高电堆的密封可靠性。

在保证双极板上下面接触及受力一致时，由装堆力不均匀带来的应力较小，可以通过所述吸附部3施加反向的剪切应力来排除装堆操作过程中带来的人为影响。

所述燃料电池的结构至少包括两片双极板，其结构为：双极板-密封件2-膜电极-密封件2-双极板，由于膜电极的边框较薄且容易变形，如果所述密封件2与所述膜电极之间的吸附部3的第一腔体6或所述第二腔体5的体积过大，密封粘结性较强，容易拉扯膜电极边框，可能会对膜电极造成损伤，而膜电极边框位于四周，质子交换膜位于中心，边框变形会带来质子交换膜的变形，本领技术人员可根据实际情况对所述第一腔体6及所述第二腔体5的体积进行调节。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种密封件，其特征在于，包括主体(200)与吸附部(3)，所述密封件(2)通过所述吸附部(3)自吸附固定于第一待固定部位(1)，所述吸附部(3)在截面上展开宽度为第一宽度(D1)，所述第一宽度大于所述密封件(2)的高度，所述主体(200)为第二宽度(D2)，所述第一宽度(D1)大于所述第二宽度(D2)。

2.如权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述吸附部(3)为真空皮碗式吸附部、静电贴式吸附部、硅胶贴式吸附部或纳米无胶贴式吸附部。

3.如权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述吸附部(3)包括将第一腔体(6)，过所述第一腔体(6)可通过减小相对待固定部位之间的气压，贴合固定于所述第一待固定部位(1)。

4.如权利要求3所述的密封件，其特征在于，所述吸附部(3)设置有第一挤压臂(301)及第二挤压臂(302)，所述第一腔体(6)设置于第一挤压臂(301)及所述第二挤压臂(302)之间，所述第一挤压臂(301)与所述第二挤压臂(302)可通过所述第一腔体(6)弹性贴合固定于所述第一待固定部位(1)。

5.如权利要求3所述的密封件，其特征在于，还包括第二待固定部位(4)，所述吸附部(3)面向所述第二待固定部位(4)的一侧设置有第二腔体(5)，所述第二腔体(5)可通过减小相对所述第二待固定部位(4)之间的气压，贴合固定于所述第二待固定部位(4)。

6.如权利要求5所述的密封件，其特征在于，所述吸附部(3)面向所述第二待固定部位(4)一侧设置有第三挤压臂(501)及第四挤压臂(502)，所述第二腔体(5)设置于所述第三挤压臂(501)及所述第四挤压臂(502)之间。

7.如权利要求1-6任一项所述的密封件，其特征在于，所述第一待固定部位(1)对应所述密封件(2)位置设置限位槽(7)，所述密封件(2)可通过所述吸附部(3)限位固定于所述限位槽(7)内。

8.如权利要求7所述的密封件，其特征在于，所述密封件(2)通过吸附部(3)收缩或舒张以增加或减小与所述限位槽(7)的接触面积。

9.一种燃料电池，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述密封件(2)。

10.如权利要求9所述的燃料电池，其特征在于，包括双极板及膜电极，所述密封件(2)可通过所述吸附部(3)自吸附固定于双极板和/或所述膜电极。

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