[发明专利]用于冲压板燃料电池的密封设计

权利要求书

1. 一种具有至少两个燃料电池的燃料电池组，每个燃料电池都包括：成套电极组件(UEA)，所述成套电极组件(UEA)包括节省电解质膜，所述节省电解质膜设置在一对电极之间形成膜电极组件(MEA)，所述MEA建构在子衬垫上以使得存在于所述MEA的外周边与所述子衬垫的内周边之间的重叠限定出重叠区域，所建构的MEA设置在一对气体扩散介质(DM)之间；一对冲压流场板，在UEA的每侧上都有一个所述冲压流场板，以使得相邻燃料电池的流场板对齐来形成双极板，所述双极板包括活性区段、密封区段和重叠区段，所述重叠区段设置在所述活性区段的外周边与所述密封区段的内周边之间并且在面积上实质地对应于所述重叠区域，其中，所述活性区段包括通道和平台特征的构造并且所述重叠区段包括通道和平台特征的变更构造，这允许机械压力的水平足以将所述重叠区段密封并且足以实际上防止冷却剂和反应物旁通而不会阻止冷却剂和反应物在所述活性区域中的流动。

2. 根据权利要求1所述的燃料电池组，其中，所述MEA和DM具有实际上相同的面积，并且在所述MEA与子衬垫之间的所述重叠区域的外边缘处一起终止以便DM实际上覆盖所述重叠区域。

3. 根据权利要求1所述的燃料电池组，其中，所述变更构造包括通道和平台特征的图案，所述通道和平台特征的图案设计成实际上避免相邻板之间的通道跨通道的对齐。

4. 根据权利要求1所述的燃料电池组，其中，所述变更构造包括冷却剂阻塞通道特征，所述阻塞通道特征定位成实际上避免相邻板之间的通道跨通道的对齐。

5. 根据权利要求1所述的燃料电池组，其中，所述变更构造包括反应物阻塞平台特征，所述阻塞平台特征定位成实际上避免相邻板之间的平台跨平台的对齐。

6. 根据权利要求1所述的燃料电池组，其中，所述变更构造包括通道和平台特征的图案，所述通道和平台特征的图案设计成在对齐相邻板时形成实际上隔离的冷却剂通路，每个隔离的冷却剂通路都仅通过单个互连件来与活性区域冷却剂通路流体地连通。

7. 一种包括至少一个根据权利要求1所述的燃料电池组的车辆。

8. 一种具有至少两个燃料电池的燃料电池组，每个燃料电池都包括具有节省电解质膜的成套电极组件(UEA)，所述节省电解质膜设置在一对电极之间形成膜电极组件(MEA)，所述MEA建构在子衬垫上以使得在MEA的外周边和子衬垫之间存在重叠，所建构的MEA设置在一对气体扩散介质(DM)之间，每个UEA都设置在一对冲压流场板之间，每个流场板都构造成具有反应物通道和平台特征以使得相邻燃料电池的流场板的对齐形成包括冷却剂通路的双极板，其中，所述板包括活性区段、密封区段和重叠区段，所述重叠区段设置在所述活性区段的外周边与所述密封区段的内周边之间并且限定为在所述MEA和所述子衬垫之间与重叠的区域在面积上共同延展，其中，所述活性区段包括通道和平台特征的变更构造，所述变更构造包括通道和平台特征的图案、冷却剂阻塞通道特征以及反应物阻塞平台特征，其设计成实际上避免相邻板之间通道跨通道和平台跨平台的对齐，并且还设计成，在相邻板对齐时形成实际上隔离的冷却剂通路，每个隔离的冷却剂通路都仅通过单个互连件来与活性区域冷却剂通路流体地连通，所述单个互连件定位成允许冷却剂通路的实现冷却剂填充所需要的有效排放，其中，所述重叠区段的通道和平台特征具有与所述活性区段的通道和平台特征实际上相同的斜度和高度，并且所述重叠区段的通道特征构造成具有一种角度，所述角度类似于或正交于所述活性区段的通道特征的角度。

9. 一种包括至少一个根据权利要求18所述的燃料电池组的车辆。

10. 一种用于燃料电池的冲压流场板，所述冲压流场板包括活性区段、重叠区段和密封区段，所述重叠区段邻接所述活性区段的外周边并且延伸到所述密封区段的内周边，所述活性区段构造成具有通道和平台特征以使得相邻邻近流场板之间的对齐形成双极板，所述双极板包括在所述活性区段中的反应物通道和冷却剂通路的构造、以及在所述重叠区段中特征的变更构造，所述变更构造包括下述各项中的一个或多个：冷却剂阻塞通道特征、反应物阻塞平台特征、实际上隔离的冷却剂通路，每个隔离的冷却剂通路都仅通过仅单个互连件与活性区段冷却剂流流体地连通，所述单个互连件定位成允许冷却剂通路的实现冷却剂填充所需要的有效排放；其中，所有特征都设计成实际上避免相邻板之间的通道跨通道和平台跨平台的对齐，并且另外地，其中，所述重叠区段的通道和平台特征具有与所述活性区段的通道和平台特征实际上相同的斜度和高度。