[发明专利]一种三重密封水道双极板及其制备方法

说明书

本发明提供一种三重密封水道双极板及其制备方法，其中，所述三重密封水道双极板包括阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板通过压合连接在一起，所述阳极板底端开设有阳极胶槽，所述阴极板顶端开设有阴极胶槽，所述阳极胶槽的宽度小于所述阴极胶槽的宽度，所述阳极胶槽的中心轴线与所述阴极胶槽的中心轴线处于同一竖直平面上，所述阴极胶槽中粘接固定有密封件，所述密封件的高度大于阳极胶槽与阴极胶槽的深度之和。本发明提供的三重密封水道双极板，结构简单，具有良好的密封性，双极板由单极板压合而成，可以拆分，具有可重复利用性。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体为一种三重密封水道双极板及其制备方法。

背景技术

燃料电池利用燃料与氧气生成水的化学转化用于产生电能燃料电池包含有所谓的膜电极单元作为核心组件，膜电极单元是由可传导质子的膜和分别布置在膜两侧的电极(阳极和阴极)构成的联合体。此外，气体扩散层(GDL)可以在膜电极单元两侧地布置在电极的背向膜的侧面上。燃料电池一般通过大量的、堆叠布置的膜电极单元构成，这些膜电极单元的电功率相互叠加。在燃料电池工作中，燃料、尤其氢气H₂或者含氢气的混合气被导向阳极，在阳极进行H₂向H+的电化学式的氧化以释放出电子。通过电解质或者使反应室气密地相互分开的并且电绝缘的膜进行质子H+从阳极室向阴极室的(与水结合的或者不含水的)输送。在阳极制备的电子通过电路导向阴极。氧气或者含氧的混合气被导向阴极，以便通过吸收电子从O₂到O₂-的还原。同时在阴极室该氧离子与通过膜输送的质子反应生成水。相比于其他的发电系统，燃料电池通过化学能向电能的直接转化由于不必考虑卡诺因子而实现了更好的效率。传统燃料电池由多个双极板膜电极堆叠形成，双极板中的冷却水流场由两块带有水流道的单极板粘合而成，但是现有的双极板粘合后无法拆开，且单极板之间往往存在缝隙，导致密封性不佳。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种三重密封水道双极板，所述三重密封水道双极板包括阳极板(1)和阴极板(2)，其特征在于：所述阳极板(1)和阴极板(2)通过压合连接在一起，所述阳极板(1)底端开设有阳极胶槽(3)，所述阴极板(2)顶端开设有阴极胶槽(4)，所述阳极胶槽(3)的宽度小于阴极胶槽(4)的宽度，所述阳极胶槽(3)的中心轴线与所述阴极胶槽(4)的中心轴线处于同一竖直平面上，所述阴极胶槽(4)中粘接固定有密封件(5)，所述密封件(5)的高度大于所述阳极胶槽(3)与所述阴极胶槽(4)的深度之和。

进一步地，所述密封件(5)为具有密封功能的弹性材料。

进一步地，所述密封件(5)为UV(Ultraviolet Rays，紫外光线)胶。

进一步地，所述阳极胶槽(3)和所述阴极胶槽(4)边缘处均做倒角处理。

进一步地，所述阳极胶槽(3)为弧形槽。

进一步地，所述阳极板(1)的底端四角处均设置有若干凸块(6)，所述阴极板(2)的上端面开设有与凸块(6)相对应的凹槽(7)，所述凸块(6)与所述凹槽(7)之间为过盈配合。

本发明还提供一种上述所述的三重密封水道双极板的制备方法，包括如下步骤：

S1、在阳极板(1)和阴极板(2)表面分别开设阳极胶槽(3)和阴极胶槽(4)，所述阳极胶槽(3)和所述阴极胶槽(4)的中线对齐；

S2、在所述阴极胶槽(4)中均匀注射弹性密封材料，所述弹性密封材料冷却后形成密封件(5)；

S3、将所述阳极板(1)和所述阴极板(2)压紧连接成为一体，形成所述三重密封水道双极板。

进一步地，所述弹性密封材料的厚度为0.5-1mm(毫米)。

进一步地，所述步骤S1中还包括：