CN220821634U - 电池单元及电池堆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池单元及电池堆，电池单元包括膜电极组件、阳极板、阴极板、第一密封件和第二密封件，阳极板和阴极板对称地设置在膜电极组件的两侧；第一密封件设置在膜电极组件和阳极板之间，第一密封件密封在阳极板的外周缘；第二密封件设置在膜电极组件和阴极板之间，第二密封件密封在阴极板的外周缘；第一密封件沿包括阳极板的外周缘延伸的第一密封凸起，第二密封件包括沿阴极板的外周缘延伸的第二密封凸起和第三密封凸起。根据本实用新型实施例的电池单元，第一密封凸起和第二密封凸起、第三密封凸起分别设置在膜电极组件的相对两侧，可以防止第一密封件和第二密封件错位，保证了第一密封件和第二密封件的密封性。

Description

电池单元及电池堆

技术领域

本实用新型涉及电化学电池密封技术领域，尤其是涉及一种电池单元及电池堆。

背景技术

相关技术中，在电池堆中采用密封垫密封气体流道，在密封设计中，需要平行密封垫的密封性和极板的应力。较高的密封接触压力具有较好的密封性，但会降低极板中的应力，从而导致损坏极板。此外，相邻的电池单元之间的密封垫的错位可能会对极板或者密封垫造成损坏。由此，需要改进。

发明内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池单元，将第一密封件设置为第一密封凸起，将第二密封件设置为第二密封凸起和第三密封凸起，第一密封凸起和第二密封凸起、第三密封凸起分别设置在膜电极组件的相对两侧，可以防止第一密封件和第二密封件错位，可以保证第一密封件和第二密封件的密封性。

本实用新型还提出了一种具有上述电池单元的电池堆。

根据本实用新型第一方面实施例的电池单元，包括：膜电极组件；阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板对称地设置在所述膜电极组件的两侧；第一密封件，所述第一密封件设置在所述膜电极组件和所述阳极板之间，所述第一密封件密封在所述阳极板的外周缘；第二密封件，所述第二密封件设置在所述膜电极组件和所述阴极板之间，所述第二密封件密封在所述阴极板的外周缘；所述第一密封件包括沿所述阳极板的外周缘延伸的第一密封凸起，所述第二密封件包括沿所述阴极板的外周缘延伸的第二密封凸起和第三密封凸起。

根据本实用新型实施例的电池单元，第一密封件密封在膜电极组件和阳极板之间，第二密封件密封在膜电极组件和阴极板之间，将第一密封件设置为第一密封凸起，将第二密封件设置为第二密封凸起和第三密封凸起，第一密封凸起和第二密封凸起、第三密封凸起分别设置在膜电极组件的相对两侧，可以防止第一密封件和第二密封件错位，可以保证第一密封件和第二密封件的密封性。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二密封凸起和所述第三密封凸起之间具有间隔空间，所述第一密封凸起与所述间隔空间分别位于所述膜电极组件的相对两侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一密封件还包括第一底座，所述第一密封凸起连接于所述第一底座上，在所述第一底座至所述第一密封凸起的方向上，所述第一密封凸起的截面积逐渐减小。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一底座安装在所述膜电极组件或者所述阳极板上。

根据本实用新型的一些实施例，所述阳极板上设有第一安装槽，其中，所述第一底座安装在所述膜电极组件上，所述第一密封凸起与所述第一安装槽的底壁抵接；或者，所述第一底座安装在所述第一安装槽内，所述第一密封凸起与所述膜电极组件抵接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二密封件还包括第二底座，所述第二密封凸起和所述第三密封凸起沿第二方向上间隔开连接于所述第二底座上，在所述第二底座至所述第二密封凸起的方向上，所述第二密封凸起的截面积逐渐减小，在所述第二底座至所述第三密封凸起的方向上，所述第三密封凸起的截面积逐渐减小。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二底座安装在所述膜电极组件或者所述阴极板上。

根据本实用新型的一些实施例，所述阴极板上设有第二安装槽，其中，所述第二底座安装在所述膜电极组件上，所述第二密封凸起、所述第三密封凸起与所述第二安装槽的底壁抵接；或者，所述第二底座安装在所述第二安装槽内，所述第二密封凸起、所述第三密封凸起与所述膜电极组件抵接。

根据本实用新型的一些实施例，在与第二方向平行的投影面内，所述第一密封凸起在第二方向上的宽度、所述第二密封凸起在第二方向上的宽度、所述第三密封凸起在第二方向上的宽度均相等。

根据本实用新型第二方面实施例的电池堆，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的电池单元。

根据本实用新型实施例的电池堆，通过设置上述电池单元，可以防止第一密封件和第二密封件错位，可以保证第一密封件和第二密封件的密封性，可以保证燃料电池工作时的安全性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一些实施例的电池单元的示意图；

图2是根据本实用新型另一些实施例的电池单元的示意图。

附图标记：

100、电池单元；

10、膜电极组件；

21、阳极板；211、第一安装槽；22、阴极板；221、第二安装槽；

30、第一密封件；31、第一密封凸起；32、第一底座；

40、第二密封件；41、第二密封凸起；42、第三密封凸起；43、间隔空间；44、第二底座。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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，或一体地连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的电池单元100。

参照图1-图2，电池单元100包括膜电极组件10、阳极板21和阴极板22，阳极板21和阴极板22对称地设置在膜电极组件10的两侧，膜电极组件10、阳极板21和阴极板22可以组成单个电池单元100，多个电池单元100可以依次堆叠组成燃料电池堆。

电池单元100还包括第一密封件30和第二密封件40，第一密封件30设置在膜电极组件10和阳极板21之间，第一密封件30密封在阳极板21的外周缘。膜电极组件10可以与阳极板21之间可以构造出第一流道，气体可以在第一流道内流动，例如，第一流道内的气体可以为氢气，第一密封件30可以防止第一流道内的气体泄漏出去。

第二密封件40设置在膜电极组件10和阴极板22之间，第二密封件40密封在阴极板22的外周缘。膜电极组件10可以与阴极板22之间可以构造出第二流道，气体可以在第二流道内流动，例如，第二流道内的气体可以为氧气，第二密封件40可以防止第二流道内的气体泄露出去。

第一密封件30包括第一密封凸起31，第一密封凸起31沿阳极板21的外周缘延伸，第二密封件40包括第二密封凸起41和第三密封凸起42，第二密封凸起41和第三密封凸起42沿阴极板22的外周缘延伸。

当多个电池单体相互挤压时，第一密封件30和第二密封件40会压缩变形，可能会导致第一密封件30和第二密封件40错位，导致第一流道和第二流道密封不严，气体可能会泄漏出去。第一密封件30包括第一密封凸起31，第二密封件40包括第二密封凸起41和第三密封凸起42，第一密封凸起31和第二密封凸起41、第三密封凸起42相对设置，当多个电池单体相互挤压时，可以防止第一密封件30和第二密封件40错位，且第一密封凸起31和第二密封凸起41、第三密封凸起42可以构造成三角形结构，使得第一密封凸起31和第二密封凸起41、第三密封凸起42的稳定性更好，可以保证第一密封件30和第二密封件40的密封性。

根据本实用新型实施例的电池单元100，第一密封件30密封在膜电极组件10和阳极板21之间，第二密封件40密封在膜电极组件10和阴极板22之间，将第一密封件30设置为第一密封凸起31，将第二密封件40设置为第二密封凸起41和第三密封凸起42，第一密封凸起31和第二密封凸起41、第三密封凸起42分别设置在膜电极组件10的相对两侧，可以防止第一密封件30和第二密封件40错位，可以保证第一密封件30和第二密封件40的密封性。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1-图2，第二密封凸起41和第三密封凸起42之间具有间隔空间43，第一密封凸起31与间隔空间43分别位于膜电极组件10的相对两侧。当多个电池单体之间相互挤压时，第一密封件30和第二密封件40可能会被压缩，第一密封件30被压缩后，第一密封凸起31位于间隔空间43内，可以使得膜电极组件10、阳极板21或者阴极板22受力均衡，可以防止第一密封凸起31和第二密封凸起41、第三密封凸起42压坏膜电极组件10、阳极板21或者阴极板22，且还可以保证第一密封件30和第二密封件40的密封性。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1-图2，第一密封件30还包括第一底座32，第一密封凸起31连接于第一底座32上，在第一底座32至第一密封凸起31的方向上，第一密封凸起31的截面积逐渐减小。当多个电池单体之间相互挤压时，第一密封凸起31的截面积逐渐减小，可以使得第一密封凸起31易便于压缩，使得第一密封凸起31的密封性更好。

第一密封凸起31远离第一底座32的端部圆弧过渡，当多个电池单体之间相互挤压时，可以防止第一密封凸起31压坏膜电极组件10或者阳极板21。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1-图2，第一底座32安装在膜电极组件10或者阳极板21上，例如，第一底座32可以采用密封胶安装至膜电极组件10或者阳极板21上，第一底座32可以增加第一密封件30安装至膜电极组件10或者阳极板21的稳定性。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1-图2，阳极板21上设有第一安装槽211，其中，第一底座32安装在膜电极组件10上，第一密封凸起31与第一安装槽211的底壁抵接，或者，第一底座32安装在第一安装槽211内，第一密封凸起31与膜电极组件10抵接。当多个电池单体之间相互挤压时，第一密封凸起31可以被压缩在第一安装槽211内，可以增加第一密封凸起31与第一安装槽211的底壁和侧壁的接触面积，可以提高第一密封件30的密封性。

第一密封件30位于第一安装槽211内，第一安装槽211可以为第一密封件30提供安装空间，第一安装槽211可以为安装第一密封件30提供预定位的作用，可以便于将第一密封件30快速地安装在阳极板21和膜电极组件10之间。。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1-图2，第二密封件40还包括第二底座44，第二密封凸起41和第三密封凸起42沿第二方向上间隔开连接于第二底座44上，在第二底座44至第二密封凸起41的方向上，第二密封凸起41的截面积逐渐减小，在第二底座44至第三密封凸起42的方向上，第三密封凸起42的截面积逐渐减小。

当多个电池单体之间相互挤压时，第二密封凸起41和第三密封凸起42的截面积逐渐减小，可以使得第二密封凸起41和第三密封凸起42易便于压缩，使得第二密封凸起41和第三密封凸起42的密封性更好。

第二密封凸起41远离第二底座44的端部圆弧过渡、第三密封凸起42远离第二底座44的端部圆弧过渡。当多个电池单体之间相互挤压时，可以防止第二密封凸起41和第三密封凸起42压坏膜电极组件10或者阴极板22。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1-图2，第二底座44安装在膜电极组件10或者阴极板22上，例如，第二底座44可以采用密封胶安装至膜电极组件10或者阴极板22上，第二底座44可以增加第二密封件40安装至膜电极组件10或者阴极板22的稳定性。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1-图2，阴极板22上设有第二安装槽221，其中，第二底座44安装在膜电极组件10上，第二密封凸起41、第三密封凸起42与第二安装槽221的底壁抵接；或者，第二底座44安装在第二安装槽221内，第二密封凸起41、第三密封凸起42与膜电极组件10抵接。当多个电池单体之间相互挤压时，第二密封凸起41、第三密封凸起42可以被压缩在第二安装槽221内，可以增加第二密封凸起41、第三密封凸起42与第二安装槽221的底壁和侧壁的接触面积，可以提高第二密封件40的密封性

第二密封件40位于第二安装槽221内，第二安装槽221可以为第二密封件40提供安装空间，第二安装槽221可以为安装第二密封件40提供预定位的作用，可以便于将第二密封件40快速地安装在阴极板22和膜电极组件10之间。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1-图2，在与第二方向平行的投影面内，第一密封凸起31在第二方向上的宽度、第二密封凸起41在第二方向上的宽度、第三密封凸起42在第二方向上的宽度均相等。当多个电池单体之间相互挤压时，可以保证第一密封凸起31和第二密封凸起41、第三密封凸起42的压缩量相等，可以保证第一密封件30和第二密封件40的密封性。

根据本实用新型第二方面实施例的电池堆，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的电池单元100。

电池堆可以为电化学电池堆，电化学电池堆可以包括燃料电池堆。

根据本实用新型实施例的电池堆，通过设置上述电池单元100，可以防止第一密封件30和第二密封件40错位，可以保证第一密封件30和第二密封件40的密封性，可以保证燃料电池工作时的安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池单元，其特征在于，包括：

膜电极组件；

阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板对称地设置在所述膜电极组件的两侧；

第一密封件，所述第一密封件设置在所述膜电极组件和所述阳极板之间，所述第一密封件密封在所述阳极板的外周缘；

第二密封件，所述第二密封件设置在所述膜电极组件和所述阴极板之间，所述第二密封件密封在所述阴极板的外周缘；

所述第一密封件包括沿所述阳极板的外周缘延伸的第一密封凸起，所述第二密封件包括沿所述阴极板的外周缘延伸的第二密封凸起和第三密封凸起。

2.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述第二密封凸起和所述第三密封凸起之间具有间隔空间，所述第一密封凸起与所述间隔空间分别位于所述膜电极组件的相对两侧。

3.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述第一密封件还包括第一底座，所述第一密封凸起连接于所述第一底座上，在所述第一底座至所述第一密封凸起的方向上，所述第一密封凸起的截面积逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的电池单元，其特征在于，所述第一底座安装在所述膜电极组件或者所述阳极板上。

5.根据权利要求4所述的电池单元，其特征在于，所述阳极板上设有第一安装槽，其中，

所述第一底座安装在所述膜电极组件上，所述第一密封凸起与所述第一安装槽的底壁抵接；或者，

所述第一底座安装在所述第一安装槽内，所述第一密封凸起与所述膜电极组件抵接。

6.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述第二密封件还包括第二底座，所述第二密封凸起和所述第三密封凸起沿第二方向上间隔开连接于所述第二底座上，在所述第二底座至所述第二密封凸起的方向上，所述第二密封凸起的截面积逐渐减小，在所述第二底座至所述第三密封凸起的方向上，所述第三密封凸起的截面积逐渐减小。

7.根据权利要求6所述的电池单元，其特征在于，所述第二底座安装在所述膜电极组件或者所述阴极板上。

8.根据权利要求7所述的电池单元，其特征在于，所述阴极板上设有第二安装槽，其中，

所述第二底座安装在所述膜电极组件上，所述第二密封凸起、所述第三密封凸起与所述第二安装槽的底壁抵接；或者，

所述第二底座安装在所述第二安装槽内，所述第二密封凸起、所述第三密封凸起与所述膜电极组件抵接。

9.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，在与第二方向平行的投影面内，所述第一密封凸起在第二方向上的宽度、所述第二密封凸起在第二方向上的宽度、所述第三密封凸起在第二方向上的宽度均相等。

10.一种电池堆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电池单元。