CN214280030U - 一种燃料电池用增湿器隔板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池用增湿器隔板，包含干侧气体流场板密封件、干侧气体流场板、透水膜、湿侧气体流场板密封件、湿侧气体流场板；透水膜位于干侧气体流场板与湿侧气体流场板之间，干侧气体流场板与透水膜的两相对侧分别通过干侧气体流场板密封件进行密封，干侧气体流场板与透水膜之间形成干气通道；湿侧气体流场板与透水膜的两相对侧分别通过湿侧气体流场板密封件进行边缘密封，湿侧气体流场板与透水膜之间形成湿气通道；干气通道与湿气通道垂直。与现有技术相比，本实用新型结构、工艺简单，成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池领域，更具体地说，涉及一种用于燃料电池的增湿器隔板结构。
背景技术
根据电解质的不同，目前常用的燃料电池有：聚合物电解质膜燃料电池、磷酸盐燃料电池、碱性燃料电池、固体氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池。其中质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)是聚合物电解质膜燃料电池中的一种，因其能量密度高、启动速度快、工作寿命长等优点，很适合应用于运输工具，因此目前大多数汽车公司开发的燃料电池也都着重于质子交换膜燃料电池。
目前，质子交换膜燃料电池中所用的质子交换膜，在电池运行过程中需要有水分子存在，因为只有水化的质子才可以自由的穿透质子交换膜，从膜电极阳极到达电极阴极参加电化学反应，如果燃料电池缺水，将导致质子无法穿过质子交换膜，电极内阻急剧增加，电池性能急剧下降，为了使质子交换膜保持使质子从膜电极阳极到达电极阴极的传输能力，需要对质子交换膜增湿，增湿不足，质子交换膜传输能力差，影响电池性能。因此，对质子交换膜增湿是质子交换膜燃料电池的关键技术。
现有专利提出的增湿器通过多个上下叠置的堆叠单元有效的对进入增湿器的空气进行增湿，其不足之处在于：系统复杂、成本高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术增湿器系统复杂、成本高的技术缺陷，提供一种燃料电池用增湿器隔板。
本实用新型解决其技术问题，所采用提供的燃料电池用增湿器隔板，包含干侧气体流场板密封件、干侧气体流场板、透水膜、湿侧气体流场板密封件、湿侧气体流场板；透水膜位于干侧气体流场板与湿侧气体流场板之间，干侧气体流场板与透水膜的两相对侧分别通过干侧气体流场板密封件进行密封，干侧气体流场板与透水膜之间形成干气通道；湿侧气体流场板与透水膜的两相对侧分别通过湿侧气体流场板密封件进行边缘密封，湿侧气体流场板与透水膜之间形成湿气通道；干气通道与湿气通道垂直。
进一步地，在本实用新型的燃料电池用增湿器隔板中，干侧气体流场板包括干侧气体流场波形轮廓板和位于干侧气体流场波形轮廓板两侧的干侧气体流场密封边缘板，干侧气体流场波形轮廓板上的波形的长度方向与干气通道的方向一致，干侧气体流场密封边缘板与对应的干侧气体流场板密封件进行连接，以实现干侧气体流场板与透水膜的两相对侧的边缘密封。
进一步地，在本实用新型的燃料电池用增湿器隔板中，湿侧气体流场板包括湿侧气体流场波形轮廓板和位于湿侧气体流场波形轮廓板两侧的湿侧气体流场密封边缘板，湿侧气体流场波形轮廓板上的波形的长度方向与湿气通道的方向一致，湿侧气体流场密封边缘板与对应的湿侧气体流场板密封件进行连接，以实现湿侧气体流场板与透水膜的两相对侧的边缘密封。
进一步地，在本实用新型的燃料电池用增湿器隔板中，湿侧气体流场密封边缘板与对应的湿侧气体流场板密封件进行连接，以及干侧气体流场密封边缘板与对应的干侧气体流场板密封件进行连接，所采用的连接方式为粘接。
进一步地，在本实用新型的燃料电池用增湿器隔板中，任一干侧气体流场密封边缘板对应2个干侧气体流场板密封件，即第一干侧气体流场板密封件和第二干侧气体流场板密封件，第一干侧气体流场板密封件、干侧气体流场密封边缘板、第二干侧气体流场板密封件、透水膜由外至内依次设置，以实现边缘密封。
进一步地，在本实用新型的燃料电池用增湿器隔板中，任一湿侧气体流场密封边缘板对应2个湿侧气体流场板密封件，即第一湿侧气体流场板密封件和第二湿侧气体流场板密封件，第一湿侧气体流场板密封件、湿侧气体流场密封边缘板、第二湿侧气体流场板密封件、透水膜由外至内依次设置，以实现边缘密封。
进一步地，在本实用新型的燃料电池用增湿器隔板中，干侧气体流场板与湿侧气体流场板的形状大小一致。
实施本实用新型的燃料电池用增湿器隔板，具有以下有益效果：与现有技术相比，本实用新型结构、工艺简单，成本较低。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型的燃料电池用增湿器隔板一实施例的结构图；
图2是本实用新型的燃料电池用增湿器隔板一实施例的爆炸图；
图3是本实用新型的干侧气体流场板一实施例的结构图；
图4是本实用新型的湿侧气体流场板一实施例的结构图；
图5是本实用新型的干侧气体流场板和湿侧气体流场板一实施例的截面图。
图中，1-流场子单元、2-干侧气体流场板密封件、3-干侧气体流场板、4-透水膜、5-湿侧气体流场板密封件、6-湿侧气体流场板、7-干侧气体流场密封边缘板、8-干侧气体流场波形轮廓板、9-湿侧气体流场密封边缘板、10-湿侧气体流场波形轮廓板、11-气体密封边缘板、12-气体流场波形轮廓板。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
参考图1至图2，图1是本实用新型的燃料电池用增湿器隔板一实施例的结构图，图2是本实用新型的燃料电池用增湿器隔板一实施例的爆炸图。燃料电池用增湿器隔形成流场子单元1，包含干侧气体流场板密封件2、干侧气体流场板3、透水膜4、湿侧气体流场板密封件5、湿侧气体流场板6。
透水膜4位于干侧气体流场板3与湿侧气体流场板6之间，干侧气体流场板3与透水膜4的两相对侧分别通过干侧气体流场板密封件2进行密封，干侧气体流场板3与透水膜4之间形成干气通道，干气在干侧气体流场板3和透水膜4之间的干气通道流动。湿侧气体流场板6与透水膜4的两相对侧分别通过湿侧气体流场板密封件5进行边缘密封，湿侧气体流场板6与透水膜4之间形成湿气通道，湿气在湿侧气体流场板6和透水膜4之间的湿气通道流动。干气通道与湿气通道垂直，呈十字交叉状，干气和湿气的流动方向垂直，以强化两者之间的水分交换。
参考图3，图3是本实用新型的干侧气体流场板一实施例的结构图。干侧气体流场板3包括干侧气体流场波形轮廓板8和位于干侧气体流场波形轮廓板8两侧的两个干侧气体流场密封边缘板7，干侧气体流场波形轮廓板8上的波形的长度方向与干气通道的方向一致，干侧气体流场密封边缘板7与对应的干侧气体流场板密封件2进行连接，以实现干侧气体流场板3与透水膜的两相对侧的边缘密封。
任一干侧气体流场密封边缘板7对应2个干侧气体流场板密封件2，即第一干侧气体流场板密封件和第二干侧气体流场板密封件，第一干侧气体流场板密封件、干侧气体流场密封边缘板7、第二干侧气体流场板密封件、透水膜4由外至内依次设置，以实现边缘密封。
参考图4，图4是本实用新型的湿侧气体流场板一实施例的结构图。湿侧气体流场板6包括湿侧气体流场波形轮廓板10和位于湿侧气体流场波形轮廓板10两侧的湿侧气体流场密封边缘板9，湿侧气体流场波形轮廓板10上的波形的长度方向与湿气通道的方向一致，湿侧气体流场密封边缘板9与对应的湿侧气体流场板密封件5进行连接，以实现湿侧气体流场板6与透水膜4的两相对侧的边缘密封。
任一湿侧气体流场密封边缘板9对应2个湿侧气体流场板密封件5，即第一湿侧气体流场板密封件和第二湿侧气体流场板密封件，第一湿侧气体流场板密封件、湿侧气体流场密封边缘板9、第二湿侧气体流场板密封件、透水膜4由外至内依次设置，以实现边缘密封。
湿侧气体流场密封边缘板9与对应的湿侧气体流场板密封件5进行连接，以及干侧气体流场密封边缘板7与对应的干侧气体流场板密封件2进行连接，所采用的连接方式为粘接。
参考图5，图5是本实用新型的干侧气体流场板和湿侧气体流场板一实施例的截面图，干侧气体流场板3与湿侧气体流场板6的形状大小一致，均包括气体密封边缘板和气体流场波形轮廓板。
本实用新型中，干侧气体流场板3上的干气通道与湿侧气体流场板6上的湿气通道相互垂直放置，干气在干侧气体流场板3和透水膜4之间流动，湿气在湿侧气体流场板6和透水膜4之间流动，干气和湿气的流动方向垂直，以强化两者之间的水分交换。干侧气体流场板密封件2以及湿侧气体流场板密封件5分别置于干侧气体流场板3以及湿侧气体流场板密封件5两端，便于干湿气的密封也便于加工生产；干侧气体流场板密封件2以及湿侧气体流场板密封件5可采用特定双面胶、结构胶等，加工简单，成本低。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (6)
1.一种燃料电池用增湿器隔板，其特征在于，包含干侧气体流场板密封件(2)、干侧气体流场板(3)、透水膜(4)、湿侧气体流场板密封件(5)、湿侧气体流场板(6)；透水膜(4)位于干侧气体流场板(3)与湿侧气体流场板(6)之间，干侧气体流场板(3)与透水膜(4)的两相对侧分别通过干侧气体流场板密封件(2)进行密封，干侧气体流场板(3)与透水膜(4)之间形成干气通道；湿侧气体流场板(6)与透水膜(4)的两相对侧分别通过湿侧气体流场板密封件(5)进行边缘密封，湿侧气体流场板(6)与透水膜(4)之间形成湿气通道；干气通道与湿气通道垂直；干侧气体流场板(3)与湿侧气体流场板(6)的形状大小一致。
2.根据权利要求1所述的燃料电池用增湿器隔板，其特征在于，干侧气体流场板(3)包括干侧气体流场波形轮廓板(8)和位于干侧气体流场波形轮廓板(8)两侧的干侧气体流场密封边缘板(7)，干侧气体流场波形轮廓板(8)上的波形的长度方向与干气通道的方向一致，干侧气体流场密封边缘板(7)与对应的干侧气体流场板密封件(2)进行连接，以实现干侧气体流场板(3)与透水膜(4)的两相对侧的边缘密封。
3.根据权利要求1所述的燃料电池用增湿器隔板，其特征在于，湿侧气体流场板(6)包括湿侧气体流场波形轮廓板(10)和位于湿侧气体流场波形轮廓板(10)两侧的湿侧气体流场密封边缘板(9)，湿侧气体流场波形轮廓板(10)上的波形的长度方向与湿气通道的方向一致，湿侧气体流场密封边缘板(9)与对应的湿侧气体流场板密封件(5)进行连接，以实现湿侧气体流场板(6)与透水膜(4)的两相对侧的边缘密封。
4.根据权利要求2或3所述的燃料电池用增湿器隔板，其特征在于，湿侧气体流场密封边缘板(9)与对应的湿侧气体流场板密封件(5)进行连接，以及干侧气体流场密封边缘板(7)与对应的干侧气体流场板密封件(2)进行连接，所采用的连接方式为粘接。
5.根据权利要求2所述的燃料电池用增湿器隔板，其特征在于，任一干侧气体流场密封边缘板(7)对应2个干侧气体流场板密封件(2)，即第一干侧气体流场板密封件和第二干侧气体流场板密封件，第一干侧气体流场板密封件、干侧气体流场密封边缘板(7)、第二干侧气体流场板密封件、透水膜(4)由外至内依次设置，以实现边缘密封。
6.根据权利要求3所述的燃料电池用增湿器隔板，其特征在于，任一湿侧气体流场密封边缘板(9)对应2个湿侧气体流场板密封件(5)，即第一湿侧气体流场板密封件和第二湿侧气体流场板密封件，第一湿侧气体流场板密封件、湿侧气体流场密封边缘板(9)、第二湿侧气体流场板密封件、透水膜(4)由外至内依次设置，以实现边缘密封。
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