CN220627863U - 双极板及燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双极板及燃料电池，其属于燃料电池技术领域，双极板包括双极板本体、加强筋、密封件注塑槽区和注塑排气孔。沿所述双极板本体的周向，于所述双极板本体上设置有压合边界区域；加强筋设置于所述双极板本体且沿所述压合边界区域的内周面分布，所述加强筋相对所述压合边界区域的表面凸出设置，所述加强筋包括朝向所述双极板本体的外边界凸设的凸起部；密封件注塑槽区设置于所述双极板本体且沿所述加强筋的内周面分布；注塑排气孔设置于所述凸起部且与所述密封件注塑槽区连通。本实用新型使得注塑成型的密封件始终处于稳定密封状态。

Description

双极板及燃料电池

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种双极板及燃料电池。

背景技术

双极板又称集流板，是燃料电池重要部件之一。双极板的功能是提供气体流道，防止电池气室中的氢气与氧气串通，并在串联的阴阳两极之间建立电流通路。

为了防止电池气室中的氢气与氧气串通，在双极板上一般都设置有密封结构。现有技术中，常见的双极板的密封结构为：在双极板上设置密封槽，然后在密封槽内敷设密封胶线。

但是，密封胶线对起到粘结作用的胶黏剂的依赖性较大，密封胶线在使用过程中容易因胶黏剂粘接失效而发生脱落、导致密封失效，进而影响燃料电池的正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双极板及燃料电池，以解决现有技术中存在的双极板的密封胶线在使用过程中容易因胶黏剂粘接失效而发生脱落、导致密封失效的技术问题。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

双极板，包括：

双极板本体，沿所述双极板本体的周向，于所述双极板本体上设置有压合边界区域；

加强筋，设置于所述双极板本体且沿所述压合边界区域的内周面分布，所述加强筋相对所述压合边界区域的表面凸出设置，所述加强筋包括朝向所述双极板本体的外边界凸设的凸起部；

密封件注塑槽区，设置于所述双极板本体且沿所述加强筋的内周面分布；

注塑排气孔，设置于所述凸起部且与所述密封件注塑槽区连通。

可选地，沿所述加强筋的周向设置有若干个所述注塑排气孔。

可选地，所述注塑排气孔的底部不低于所述密封件注塑槽区的表面。

可选地，所述双极板本体的每一侧边均设置有所述注塑排气孔。

可选地，所述注塑排气孔的截面为半圆形。

可选地，所述注塑排气孔的半径不大于0.9mm。

可选地，所述注塑排气孔与所述密封件注塑槽区的连通处的开口尺寸大于所述注塑排气孔的直径。

可选地，所述凸起部的截面为梯形。

可选地，所述密封件注塑槽区围设形成七个区域，七个所述区域包括：活化区、两个氢腔、两个冷却腔和两个空气腔。

燃料电池，包括上述的双极板。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出的双极板及燃料电池，在双极板本体上设置加强筋，加强筋位于压合边界区域和密封件注塑槽区之间，同时加强筋包括朝向双极板本体的外边界凸设的凸起部，在凸起部上设置注塑排气孔，注塑排气孔能够满足在密封件注塑槽区内注塑成型密封件时的排气需求。

由于凸起部朝向双极板本体的外边界凸设，注塑排气孔设置在加强筋的凸起部上，如此设置，无需将双极板的整体尺寸做大，也能够满足注塑排气孔的设置需求。

在双极板本体上设置密封件注塑槽区，从而能够将用于实现密封的密封件采用注塑成型的方式设置在密封件注塑槽区内，如此设置，无需采用现有技术中的在密封槽内敷设密封胶线实现密封的方式，进而无需依赖胶黏剂粘，保证双极板的稳定工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的双极板的示意图；

图2是图1中A处的放大图。

图中：

1、双极板本体；11、压合边界区域；12、活化区；13、氢腔；14、冷却腔；15、空气腔；

2、加强筋；21、凸起部；

3、密封件注塑槽区；

4、注塑排气孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图1和图2，本实施例提供一种双极板。

需要说明的是，图1和图2中的阴影线条并非表示剖面结构，仅表示不同部件。

具体地，双极板包括双极板本体1、加强筋2、密封件注塑槽区3和注塑排气孔4。

其中，沿双极板本体1的周向，于双极板本体1上设置有压合边界区域11。

加强筋2设置于双极板本体1且沿压合边界区域11的内周面分布，加强筋2相对压合边界区域11的表面凸出设置，同时加强筋2也相对密封件注塑槽区3的底部凸出设置。加强筋2包括朝向双极板本体1的外边界凸设的凸起部21。

密封件注塑槽区3设置于双极板本体1且沿加强筋2的内周面分布。

注塑排气孔4设置于凸起部21且与密封件注塑槽区3连通。具体地，在凸起部21上挖槽即可形成注塑排气孔4。

具体地，本实施例中，以双极板平放后的视角为例，压合边界区域11的上表面和密封件注塑槽区3的槽底面平齐；加强筋2高于压合边界区域11。

本实施例提供的双极板，在双极板本体1上设置加强筋2，加强筋2位于压合边界区域11和密封件注塑槽区3之间，同时加强筋2包括朝向双极板本体1的外边界凸设的凸起部21，在凸起部21上设置注塑排气孔4，注塑排气孔4能够满足在密封件注塑槽区3内注塑成型密封件时的排气需求。

具体地，现有技术中，双极板的敷设密封胶线的密封槽的宽度为2.3mm。若不设置加强筋2直接在双极板上设置密封件注塑槽区3，则为了满足在密封件注塑槽区3内注塑成型密封件时的排气需求，则需要将密封件注塑槽区3做宽，且需要做宽至至少3mm，以能够设置注塑排气孔4。如此，需要将整个双极板的尺寸做大，这会导致双极板的克重增加，进而导致整个燃料电池的体积功率密度和质量功率密度均增加。

而本实施例中，由于凸起部21朝向双极板本体1的外边界凸设，注塑排气孔4设置在加强筋2的凸起部21上，如此设置，无需将双极板的整体尺寸做大，也能够满足注塑排气孔4的设置需求。

具体地，密封件注塑槽区3围设形成七个区域，七个区域包括：活化区12、两个氢腔13、两个冷却腔14和两个空气腔15。

具体地，本实施例中，注塑排气孔4的底部不低于密封件注塑槽区3的表面。充分保证注塑过程中的排气顺畅性。

可选地，注塑排气孔4的底部与密封件注塑槽区3的表面平齐；当然，在其他的实施例中，也可以为：注塑排气孔4的底部略高于密封件注塑槽区3的表面。

为了保证向密封件注塑槽区3内注塑形成密封件时的排气均匀性，本实施例中，沿加强筋2的周向设置有若干个注塑排气孔4。优选地，双极板本体1的每一侧边均设置有注塑排气孔4。

进一步优选地，沿加强筋2的周向设置有若干个凸起部21，凸起部21的数量大于注塑排气孔4的数量。

具体地，本实施例中，双极板本体1的每一侧边均设置有两个注塑排气孔4。也即，注塑排气孔4的数量总共为8个，保证注塑过程中的顺利排气，避免产生困气问题和缺料问题。

为了节约空间，可选地，本实施例中，注塑排气孔4的截面为半圆形。也即，注塑排气孔4为半圆柱状的孔结构。

具体地，为了保证注塑过程中排气的流畅性，本实施例中，注塑排气孔4的半径不大于0.9mm。

注塑排气孔4与密封件注塑槽区3的连通处的开口尺寸大于注塑排气孔4的直径。

可选地，参见图2，注塑排气孔4的半径为r；注塑排气孔4与密封件注塑槽区3的连通处的开口尺寸为a。可选地，本实施例中，注塑排气孔4的半径r＝0.9mm；注塑排气孔4与密封件注塑槽区3的连通处的开口尺寸a＝2mm。

当然，在其他的实施例中，注塑排气孔4与密封件注塑槽区3的连通处的开口尺寸a的大小可以根据需要进行设置，只需保证注塑排气孔4与密封件注塑槽区3的连通处的开口尺寸a大于注塑排气孔4的直径即可。

可选地，凸起部21的截面为梯形。凸起部21的截面为梯形，便于设置注塑排气孔4。

实施例二

本实施例提供一种燃料电池，其包括实施例一的双极板。

具体地，本实施例中，该燃料电池为质子交换膜燃料电池。质子交换膜燃料电池是使用氢气等燃料气体与空气发生电化学反应，将化学能转化为电能的一种燃料电池。在交通运输领域，质子交换膜燃料电池的应用最广泛且前景好，其具有绿色环保，启动快、能量转换效率高等特点。质子交换膜燃料电池电堆的核心部件为膜电极和双极板，其是经过多个双极板和膜电极相互堆叠而成，双极板给燃料气体提供进出路径并让燃料气体尽可能均匀分配，膜电极给燃料气体和空气提供了可发生电化学反应的场所。

该燃料电池包括实施例一的双极板，在双极板本体1上设置加强筋2，加强筋2位于压合边界区域11和密封件注塑槽区3之间，同时加强筋2包括朝向双极板本体1的外边界凸设的凸起部21，在凸起部21上设置注塑排气孔4，注塑排气孔4能够满足在密封件注塑槽区3内注塑成型密封件时的排气需求。

由于凸起部21朝向双极板本体1的外边界凸设，注塑排气孔4设置在加强筋2的凸起部21上，如此设置，无需将双极板的整体尺寸做大，也能够满足注塑排气孔4的设置需求。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.双极板，其特征在于，包括：

双极板本体(1)，沿所述双极板本体(1)的周向，于所述双极板本体(1)上设置有压合边界区域(11)；

加强筋(2)，设置于所述双极板本体(1)且沿所述压合边界区域(11)的内周面分布，所述加强筋(2)相对所述压合边界区域(11)的表面凸出设置，所述加强筋(2)包括朝向所述双极板本体(1)的外边界凸设的凸起部(21)；

密封件注塑槽区(3)，设置于所述双极板本体(1)且沿所述加强筋(2)的内周面分布；

注塑排气孔(4)，设置于所述凸起部(21)且与所述密封件注塑槽区(3)连通。

2.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，沿所述加强筋(2)的周向设置有若干个所述注塑排气孔(4)。

3.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述注塑排气孔(4)的底部不低于所述密封件注塑槽区(3)的表面。

4.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述双极板本体(1)的每一侧边均设置有所述注塑排气孔(4)。

5.根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述注塑排气孔(4)的截面为半圆形。

6.根据权利要求5所述的双极板，其特征在于，所述注塑排气孔(4)的半径不大于0.9mm。

7.根据权利要求5所述的双极板，其特征在于，所述注塑排气孔(4)与所述密封件注塑槽区(3)的连通处的开口尺寸大于所述注塑排气孔(4)的直径。

8.根据权利要求1-7任一项所述的双极板，其特征在于，所述凸起部(21)的截面为梯形。

9.根据权利要求1-7任一项所述的双极板，其特征在于，所述密封件注塑槽区(3)围设形成七个区域，七个所述区域包括：活化区(12)、两个氢腔(13)、两个冷却腔(14)和两个空气腔(15)。

10.燃料电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的双极板。