CN218769642U - 一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及氢燃料电池技术领域，具体是一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆，包括有上固定板、下固定板、多组固定杆以及多组电池单元，多组所述电池单元依次堆叠设置在所述上固定板以及下固定板之间，每组所述电池单元内均设置有多组快速定位组件，多组所述固定杆呈矩阵式分布在所述上固定板以及在固定板上，本实用新型在多组快速定位组件的作用下，能够防止电池单元在贴合过程中发生移位，降低贴合的难度，提高贴合质量，本实用新型中，通过在气体扩散层的外表面均开设有多组凹槽，能够提高气体与催化剂的接触面积，从而能够在气体扩散层体积不变的情况下，提高对气体的催化效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢燃料电池技术领域，特别是涉及一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆。
背景技术
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极，氢燃料电池的发电效率可以达到50％以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换；
氢燃料电池在生产过程中，需要将多个电池单元进行贴合组装，然而现有的氢燃料电池在贴合过程中由于缺少限位结构，会导致电池单元在贴合过程中发生移位，从而降低贴合质量。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的一个或者多个问题，本实用新型提供了一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆。
本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆，包括有上固定板、下固定板、多组固定杆以及多组电池单元，多组所述电池单元依次堆叠设置在所述上固定板以及下固定板之间，每组所述电池单元内均设置有多组快速定位组件，多组所述固定杆呈矩阵式分布在所述上固定板以及在固定板上，每组所述固定杆的两端均设置有一组紧固螺栓，每组所述紧固螺栓均与所述固定杆螺纹连接。
优选的，每组所述电池单元均包括有两组金属双极板、两组气体扩散层以及多组质子交换膜，每组所述金属双极板的外边缘均设置有一组保护框架，每组所述气体扩散层的外边缘均设置有一组安装框架，每组所述质子交换膜的外边缘均设置有一组连接框架。
优选的，每组所述电池单元由上至下的排列顺序均为金属双极板、气体扩散层、多组质子交换膜、气体扩散层以及金属双极板。
优选的，每组所述安装框架以及所述连接框架上均开设有多组限位孔，所组所述限位孔呈矩阵式排布。
优选的，每组所述气体扩散层的外表面均开设有多组凹槽，其中一组气体扩散层的表面通过阳极浆料粘接有催化剂颗粒，另一组所述气体扩散层的表面通过阴极浆料粘接有催化剂颗粒。
优选的，每组所述快速定位组件均包括有固定管、连接管、压紧弹簧以及两组圆形卡块，所述固定管设置在其中一组金属双极板的外壁上，所述连接管设置在另一组金属双极板的外壁上，所述固定管的外壁上开设有两组滑动槽，每组所述圆形卡块均与一组滑动槽对应，每组所述圆形卡块均匀对应的滑动槽滑动配合，所述压紧弹簧设置在两组所述圆形卡块之间，每组所述连接管上均开设有两组卡槽，每组所述圆形卡块均匀一组卡槽卡接配合，每组所述安装框架以及连接框架均通过限位孔与所述所述固定管以及连接管结构相配合。
本实用新型的有益效果是：
其一、本实用新型在多组快速定位组件的作用下，能够防止电池单元在贴合过程中发生移位，降低贴合的难度，提高贴合质量，具体的，在对电池单元进行贴合之前，首先将两组安装框架以及多组连接框架依次套设在多组固定管上，之后将圆形卡块与对应的一组卡槽卡姐配合，进而将两组金属双极板、两组气体扩散层以及多组质子交换膜的位置进行快速固定，防止在贴合过程中发生移位，降低贴合的难度，提高贴合质量。
其二、本实用新型中，通过在气体扩散层的外边缘设置安装框架以及在质子交换膜的外边缘设置连接框架，能够有效地对气体扩散层以及质子交换膜进行保护，以延长使用寿命。
其三、本实用新型中，通过在气体扩散层的外表面均开设有多组凹槽，能够提高气体与催化剂的接触面积，从而能够在气体扩散层体积不变的情况下，提高对气体的催化效果。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为图1中A处放大图；
图3为本实用新型中电池单元的爆炸图；
图4为图3中B处放大图；
图5为本实用新型中快速定位组件的结构示意图；
图6为图5中C处放大图。
附图标记：1、上固定板；2、下固定板；4、紧固螺栓；5、固定杆；6、电池单元；7、金属双极板；8、气体扩散层；9、多组质子交换膜；10、保护框架；11、安装框架；12、连接框架；13、连接管；14、卡槽；15、限位孔； 16、凹槽；17、固定管；18、圆形卡块；19、滑动槽；20、压紧弹簧。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加浅显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1-6所示，本实用新型提供了一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆，包括有上固定板1、下固定板2、多组固定杆5以及多组电池单元6，多组所述电池单元6依次堆叠设置在所述上固定板1以及下固定板 2之间，每组所述电池单元6内均设置有多组快速定位组件，多组所述固定杆 5呈矩阵式分布在所述上固定板1以及在固定板上，每组所述固定杆5的两端均设置有一组紧固螺栓4，每组所述紧固螺栓4均与所述固定杆5螺纹连接；多组所述快速定位组件能够将两组金属双极板7、两组气体扩散层8以及多组质子交换膜9进行快速地连接固定，防止两组金属双极板7、两组气体扩散层 8以及多组质子交换膜9在贴合过程中发生移位，降低贴合的难度，提高贴合质量。
进一步的，在上述技术方案中，每组所述电池单元6均包括有两组金属双极板7、两组气体扩散层8以及多组质子交换膜9，每组所述金属双极板7的外边缘均设置有一组保护框架10，每组所述气体扩散层8的外边缘均设置有一组安装框架11，每组所述质子交换膜的外边缘均设置有一组连接框架12，每组所述电池单元6由上至下的排列顺序均为金属双极板7、气体扩散层8、多组质子交换膜9、气体扩散层8以及金属双极板7；通过在气体扩散层8的外边缘设置安装框架11以及在质子交换膜的外边缘设置连接框架12，能够有效地对气体扩散层8以及质子交换膜进行保护，以延长使用寿命。
进一步的，在上述技术方案中，每组所述安装框架11以及所述连接框架 12上均开设有多组限位孔15，所组所述限位孔15呈矩阵式排布；通过在安装框架11以及连接框架12上均开设多组限位孔15，能够对两组气体扩散层8以及多组质子交换膜9进行限位固定，使得两组气体扩散层8以及多组质子交换膜9在贴合时能够保持对齐，以提高贴合的质量。
进一步的，在上述技术方案中，每组所述气体扩散层8的外表面均开设有多组凹槽16，其中一组气体扩散层8的表面通过阳极浆料粘接有催化剂颗粒，另一组所述气体扩散层8的表面通过阴极浆料粘接有催化剂颗粒；通过在气体扩散层8的外表面均开设有多组凹槽16，能够提高气体与催化剂的接触面积，从而能够在气体扩散层8体积不变的情况下，提高对气体的催化效果。
进一步的，在上述技术方案中，每组所述快速定位组件均包括有固定管17、连接管13、压紧弹簧20以及两组圆形卡块18，所述固定管17设置在其中一组金属双极板7的外壁上，所述连接管13设置在另一组金属双极板7的外壁上，所述固定管17的外壁上开设有两组滑动槽19，每组所述圆形卡块18均与一组滑动槽19对应，每组所述圆形卡块18均匀对应的滑动槽19滑动配合，所述压紧弹簧20设置在两组所述圆形卡块18之间，每组所述连接管13上均开设有两组卡槽14，每组所述圆形卡块18均匀一组卡槽14卡接配合，每组所述安装框架11以及连接框架12均通过限位孔15与所述所述固定管17以及连接管13结构相配合；在对电池单元6进行贴合之前，首先将两组安装框架11 以及多组连接框架12依次套设在多组固定管17上，之后将圆形卡块18与对应的一组卡槽14卡姐配合，进而将两组金属双极板7、两组气体扩散层8以及多组质子交换膜9的位置进行快速固定，防止在贴合过程中发生移位，降低贴合的难度，提高贴合质量。
工作原理：
在对电池单元6进行贴合之前，首先将两组安装框架11以及多组连接框架12依次套设在多组固定管17上，之后将圆形卡块18与对应的一组卡槽14 卡姐配合，进而将两组金属双极板7、两组气体扩散层8以及多组质子交换膜 9的位置进行快速固定，防止在贴合过程中发生移位，降低贴合的难度，提高贴合质量。
通过在气体扩散层8的外边缘设置安装框架11以及在质子交换膜的外边缘设置连接框架12，能够有效地对气体扩散层8以及质子交换膜进行保护，以延长使用寿命。
通过在安装框架11以及连接框架12上均开设多组限位孔15，能够对两组气体扩散层8以及多组质子交换膜9进行限位固定，使得两组气体扩散层8以及多组质子交换膜9在贴合时能够保持对齐，以提高贴合的质量。
通过在气体扩散层8的外表面均开设有多组凹槽16，能够提高气体与催化剂的接触面积，从而能够在气体扩散层8体积不变的情况下，提高对气体的催化效果。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种或者多种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆，其特征在于，包括有上固定板(1)、下固定板(2)、多组固定杆(5)以及多组电池单元(6)，多组所述电池单元(6)依次堆叠设置在所述上固定板(1)以及下固定板(2)之间，每组所述电池单元(6)内均设置有多组快速定位组件，多组所述固定杆(5)呈矩阵式分布在所述上固定板(1)以及在固定板上，每组所述固定杆(5)的两端均设置有一组紧固螺栓(4)，每组所述紧固螺栓(4)均与所述固定杆(5)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆，其特征在于：每组所述电池单元(6)均包括有两组金属双极板(7)、两组气体扩散层(8)以及多组质子交换膜(9)，每组所述金属双极板(7)的外边缘均设置有一组保护框架(10)，每组所述气体扩散层(8)的外边缘均设置有一组安装框架(11)，每组所述质子交换膜的外边缘均设置有一组连接框架(12)。
3.根据权利要求1所述一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆，其特征在于：每组所述电池单元(6)由上至下的排列顺序均为金属双极板(7)、气体扩散层(8)、多组质子交换膜(9)、气体扩散层(8)以及金属双极板(7)。
4.根据权利要求2所述一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆，其特征在于：每组所述安装框架(11)以及所述连接框架(12)上均开设有多组限位孔(15)，所组所述限位孔(15)呈矩阵式排布。
5.根据权利要求4所述一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆，其特征在于：每组所述气体扩散层(8)的外表面均开设有多组凹槽(16)，其中一组气体扩散层(8)的表面通过阳极浆料粘接有催化剂颗粒，另一组所述气体扩散层(8)的表面通过阴极浆料粘接有催化剂颗粒。
6.根据权利要求5所述一种具有高催化功能的氢燃料电池扩散层的氢燃料电堆，其特征在于：每组所述快速定位组件均包括有固定管(17)、连接管(13)、压紧弹簧(20)以及两组圆形卡块(18)，所述固定管(17)设置在其中一组金属双极板(7)的外壁上，所述连接管(13)设置在另一组金属双极板(7)的外壁上，所述固定管(17)的外壁上开设有两组滑动槽(19)，每组所述圆形卡块(18)均与一组滑动槽(19)对应，每组所述圆形卡块(18)均匀对应的滑动槽(19)滑动配合，所述压紧弹簧(20)设置在两组所述圆形卡块(18)之间，每组所述连接管(13)上均开设有两组卡槽(14)，每组所述圆形卡块(18)均匀一组卡槽(14)卡接配合，每组所述安装框架(11)以及连接框架(12)均通过限位孔(15)与所述固定管(17)以及连接管(13)结构相配合。
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