[发明专利]燃料电池堆

说明书

本发明涉及一种燃料电池堆，包括：燃料电池堆模块，其包括分别连接到燃料电池的堆栈的相对两侧表面上的端板，和连接到端板上的连接杆；以及封装件，其包括：上封装件；覆盖燃料电池堆模块的前表面的一部分、上表面、以及后表面的一部分；下封装件，覆盖燃料电池堆模块的前表面的一部分、下表面、以及后表面的一部分；左封装件，固定在端板中的一个端板上；和右封装件，固定在端板中的另一个端板上，其中上封装件和下封装件连接于左封装件和右封装件的突起部，突起部在燃料电池堆模块的前表面和后表面中的每个表面的侧端向前、向后突出，并且其中上封装件和下封装件从突起部朝向燃料电池堆模块的表面弯曲，并且与燃料电池堆模块的表面面接触。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池堆，更具体涉及在发生车祸时可防止燃 料电池堆模块变形的燃料电池堆。

背景技术

聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)或者质子交换膜燃料电池是 指通过氢和氧之间的电化学反应产生电和水的装置。该电池相比其他 类型的燃料电池具有高发电效率、高电流密度、高输出功率密度、短 起动时间、以及快速响应负载变化等优点。

普通的燃料电池堆具有膜电极组件(MEA)，该膜电极组件包括 允许氢离子通过其移动的固体聚合物电解质膜，以及设置在固体聚合 物电解质膜的两个相对主表面上且涂覆有催化剂的电极层(即阳极和 阴极)，其中催化剂促进氢和氧之间的反应。

在每个电极层的外表面上，即阳极或阴极，气体扩散层(GDL) 和垫圈层按该顺序堆叠。GDL的外表面设有隔板，该隔板具有充当用 于反应气体(即用作燃料的氢和用作氧化剂的含氧空气)以及用于冷 却剂的通道的流场。用于支撑每个组件的端板与最外侧组件相结合， 从而得到紧凑的结构。

图1示意性地示出根据常规技术的燃料电池堆的透视图。根据常 规技术的燃料电池堆模块1通常包括200至400个燃料电池。为了获 得由多个燃料电池构成的燃料电池堆模块1，端板3被布置在燃料电池 堆的两个相对侧表面上，按压直至必要的压力，并且使用连接杆2连 接至燃料电池堆。通过使用螺栓将连接杆2的各端部连接到端板3，而 使布置在两端板3之间的燃料电池堆组装成一个本体。

使用连接杆2组装燃料电池堆模块1的方法，具有可将足够的表 面压力施加到燃料电池堆模块1并且可减小燃料电池堆模块1的体积 的优点。然而，使用该方法组装的燃料电池堆模块1在发生事故时容 易沿着X和Z方向弯曲和扭转。图2A至2C示出发生事故后这种沿Z 和X方向的弯曲和扭转运动。

在图2A-2C中，使用连接杆2组装的燃料电池堆模块1变形，并 且有可能在受到冲击时失灵。而这种情况可能会导致燃料电池堆模块1 中的短路，从而导致着火。因此，需要一种能够在发生冲击的情况下 防止损坏燃料电池的结构。

上述内容意图仅旨在帮助理解本发明的背景，并非意图暗示本发 明落入本领域技术人员已知的现有技术的范围内。

发明内容

因此，本发明牢记现有技术中出现的上述问题，并且本发明意图 提出一种燃料电池堆，其能够防止当冲击被施加到燃料电池车时燃料 电池堆模块发生变形。

根据一个方面，提供一种燃料电池堆，其包括：燃料电池堆模块， 其包括分别连接到燃料电池的堆栈的相对两侧表面上的端板，和连接 到端板上的连接杆；以及封装件，其包括：上封装件，覆盖燃料电池 堆模块的前表面的一部分、上表面、以及后表面的一部分，下封装件， 覆盖燃料电池堆模块的前表面的一部分、下表面、以及后表面的一部 分，左封装件，固定在端板中的一个端板上，和右封装件，固定在端 板中的另一个端板上，其中上封装件和下封装件连接于左封装件和右 封装件的突起部，该突起部在燃料电池堆模块的前表面和后表面中的 每个表面的侧端向前、向后突出。更具体地，上封装件和下封装件从 突起部朝向燃料电池堆模块的表面弯曲，以便与燃料电池堆模块的表 面面接触。