CN2329088Y - 质子交换膜燃料电池 - Google Patents
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Abstract
一种质子交换膜燃料电池。其压板内侧放有橡胶缓冲垫,中间是电堆。电堆由阴阳极板组成,两极板间带有质子交换膜,螺栓穿过压板将电堆紧固连接,为使电堆结合紧密受力均匀,组装时采用外气囊通过活动推板压紧。本实用新型结构简单,体积小,增大了电极的有效活性面积,提高了功率密度和可靠性,是一种有实用价值的大功率燃料电池。
Description
本实用新型是一个能将化学能直接转换成电能的发电装置。
质子交换膜燃料电池在发电时无污染、噪音低、具有无腐蚀、启动快、制备容易、维修简单、功率密度大、发电效率高、使用寿命长等许多优点。因此，在交通工具、发电设备、军事、潜艇、航天和航空等各个领域中均有若广阔的应用前景。
质子交换膜燃料电池是气-固反应，质子交换膜燃料电池电堆通常要有几十片或上百片的单膜电池串联组成。质子交换膜燃料电池通常所用的燃料(氢气和氧气)若在电堆里泄漏混合后会造成爆炸的危险。因此，密封与组装一直是制备燃料电池电堆(大功率的燃料电池电堆)的关键技术。
在实验室里，通常实验所用的燃料电池的活性面积很小(5-10平方厘米)，并且是单膜电池。传统的，简单的密封与组装技术，即在电池端板的四周穿有数条螺栓，然后用扳手将螺栓上紧就足以解决问题。然而，对于那些大功率的燃料电池，这种传统的，简单的组装技术便会立刻遇到问题。因为大功率的燃料电池电堆的活性面积通常都在200平方厘米以上，而且电堆一般都是由几十片或几百片的单膜电池串联组成，简单地，机械地上紧螺栓，极易使气体导流板或膜电极集合体受力不匀而损坏。目前在国际上对大功率的燃料电池的电堆，都是使用内气囊组装法或内穿孔组装法的技术来密封和组装的。所谓内气囊法，即在燃料电池的端板内放置了一个气囊。当电池里的膜电极和气体导流板排列整齐后，将气囊内充入一定量的气体(氮气)或一定量的液体如水，整个燃料电池便会在一定的压力下组合成一个整体(电堆)，从而达到密封与组装的目的。此法最大的优点是使气体导流板及膜电板表面上的受力均匀。在一般情况下，气体导流板和膜电极决不会因受力不匀而损坏。然而此法最大的缺点是使本来已为燃料电池气瓶(氢气瓶、氧气瓶)而伤脑筋的用户又增添了一道麻烦，即携带氮气瓶。此外，气囊通常是由橡胶制成，在一定的温度下，随着时间的推移，橡胶将会老化、穿孔，从而导致密封的失败。内穿孔组装法是加拿大巴拉德公司的最新发明。此组装法是将紧固燃料电池电堆的螺栓从气体导流板及膜电极的中间穿过。这样，在紧固电堆螺栓时，基本上可以保证电堆里的气体导流板和膜电极表面上的受力均匀。此法的优点是在基本保证了气体导流板和膜电极集合体受力均匀的条件下而省去了内气囊组装法所必需的氮气瓶。然而，将紧固螺栓从电堆的中间穿过，不仅使得气体导流板和膜电极集合体的没计和制备更加复杂化而且减少了电极应有的有效活性面积。
本实用新型的目的在于解决上述现有技术的不足。从而提供一利结构简单，电极有效活性面积增大的质子交换膜燃料电池。
本实用新型的目的是通过如下方式实现的：
该电池由端板(1)、压板(2)、橡胶缓冲垫(3)、螺栓(4)和电堆(5)组成，其中：端板(1)位于电堆(5)两侧，端板(1)内侧还带有橡胶缓冲垫(3)，螺栓(4)穿过压板(2)将端板(1)，橡胶缓冲垫(3)和电堆(5)紧固连接，电堆(5)由一组阳极板(6)和阴极板(7)交替排列组成，阴阴极板之间没有一块质子交换膜(8)。
压板(2)的截面形状可为＂T＂型、＂I＂字型或＂U＂型。
螺栓(4)上带有弹簧垫圈。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
减少了电池内部的气囊，相应缩小了体积，提高了功率密度；杜绝了因气囊损坏引起的电堆损坏，提高了可靠性；螺栓无需从电堆中间穿过，简化了电池结构，并相应增大了电极的有效活性面积。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型结构原理图
图2是本实用新型电路工作原理图
图3是本实用新型组装图
在图中：(1)端板；(2)压板；(3)橡胶缓冲垫；(4)螺栓；(5)电堆；(6)阳极板；(7)阴极板；(8)质子交换膜；
见图3，在组装时，为保证电堆受力均匀、结合紧密，在端板(2)外侧增加一活动推动板(9)和外气囊(10)将电堆气体导流板和膜电极集合体叠放在组装平台上，平台上方的外气囊充入气体(氮气)，由气囊下的推板将电堆均匀压紧，然后紧固电堆四周的螺栓，再除去气囊，完成组装。
Claims (7)
1、一种质子交换膜燃料电池，由端板(1)、压板(2)、橡胶缓冲垫(3)、螺栓(4)和电堆(5)组成，其特征在于：端板(1)位于电堆(5)两侧，端板(1)内侧还带有橡胶缓冲垫(3)，螺栓(4)穿过压板(2)将端板(1)、橡胶缓冲垫(3)和电堆(5)紧固连接，电堆(5)由一组阳极板(6)和阴极板(7)组成，阴阳极板之间设有质子交换膜(8)。
2、根据权利要求1所述的电池，其特征在于压板(2)的截面为＂T＂型。
3、根据权利要求1所述的电池，其特征在于压板(2)的截面为＂I＂型。
4、根据权利要求1所述的电池，其特征在于压板(2)的截面为＂U＂型。
5、根据权利要求1所述的电池，其特征在于螺栓不穿过电堆的气体导流板和膜电极集合体，同时电池内没有气囊。
6、根据权利要求1所述的电池，其特征在于电池内至少放有一片橡胶缓冲垫。
7、根据权利要求1所述的电池，其特征在于紧固螺栓上至少放有一片弹簧垫片。
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Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| CN1295806C (zh) * | 2001-08-16 | 2007-01-17 | 亚太燃料电池科技股份有限公司 | 具有均布压力装置的燃料电池 |
| CN1314153C (zh) * | 2002-03-15 | 2007-05-02 | 株式会社理研 | 固体高分子电解质型燃料电池的电池组件 |
| CN100334762C (zh) * | 2003-03-25 | 2007-08-29 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | 燃料电池的薄膜组件 |
| CN100362685C (zh) * | 2002-04-30 | 2008-01-16 | 通用汽车公司 | 用于提供均匀的燃料电池堆栈结构的方法和装置 |
| CN100388548C (zh) * | 2004-10-11 | 2008-05-14 | 上海神力科技有限公司 | 一种改进型燃料电池堆压紧装置 |
| CN101222066B (zh) * | 2002-04-30 | 2011-01-12 | 通用汽车公司 | 用于提供均匀的燃料电池堆栈结构的方法和装置 |
| CN101567461B (zh) * | 2008-04-23 | 2012-11-14 | 通用汽车环球科技运作公司 | 氢浸没式燃料电池堆及相关操作 |
-
1997
- 1997-11-24 CN CN97228898U patent/CN2329088Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1295806C (zh) * | 2001-08-16 | 2007-01-17 | 亚太燃料电池科技股份有限公司 | 具有均布压力装置的燃料电池 |
| CN1314153C (zh) * | 2002-03-15 | 2007-05-02 | 株式会社理研 | 固体高分子电解质型燃料电池的电池组件 |
| CN100362685C (zh) * | 2002-04-30 | 2008-01-16 | 通用汽车公司 | 用于提供均匀的燃料电池堆栈结构的方法和装置 |
| CN101222066B (zh) * | 2002-04-30 | 2011-01-12 | 通用汽车公司 | 用于提供均匀的燃料电池堆栈结构的方法和装置 |
| CN100334762C (zh) * | 2003-03-25 | 2007-08-29 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | 燃料电池的薄膜组件 |
| CN100388548C (zh) * | 2004-10-11 | 2008-05-14 | 上海神力科技有限公司 | 一种改进型燃料电池堆压紧装置 |
| CN101567461B (zh) * | 2008-04-23 | 2012-11-14 | 通用汽车环球科技运作公司 | 氢浸没式燃料电池堆及相关操作 |
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