[发明专利]一种用于燃料电池堆的堆叠单元以及燃料电池堆

说明书

本发明提供一种用于燃料电池堆的堆叠单元以及燃料电池堆，所述堆叠单元包括第一端部金属极板，堆叠部件和第二端部金属极板；所述第一端部金属极板，堆叠部件和第二端部金属极板依次连接；所述堆叠部件包括堆叠金属双极板，所述第一端部金属极板和所述第二端部金属极板的厚度分别大于所述堆叠金属双极板的厚度。解决因现有金属双极板基材较薄，一般在加工成型后会出现不同程度的翘曲，使得在电池堆组装当中，可能造成误差累积，影响电池堆的性能，尤其影响电池堆的密封性能的问题。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，具体涉及一种用于燃料电池堆的堆叠单元以及燃料电池堆。

背景技术

质子交换膜燃料电池是诸多燃料电池技术当中，最有商业化前景的燃料电池技术之一。双极板是燃料电池核心部件之一。从材料上看，常见的双极板有三种类别。第一类是石墨双极板，使用材质较硬的石墨材料，一般使用精雕机雕刻出双极板上的流场和密封结构，第二类是利用碳粉和树脂材料混合形成的复合双极板，一般通过模压成型，第三类是金属双极板，这类双极板材料成本更低，通过模具加工，可以实现大批量工业化生产。

金属双极板材料厚度一般只有石墨双极板的十分之一，可以大幅提升燃料电池的功率密度。而且在防摔抗震方面，有较大的优势。专利US20180219233A1报道了一种金属双极板和电堆结构。金属双极板利用凸棱代替传统的橡胶密封件，从而起到降低成本的作用。

由于金属双极板基材较薄，一般在加工成型后会出现不同程度的翘曲，使得在电池堆组装当中，可能造成误差累积，影响电池堆的性能，尤其影响电池堆的密封性能。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种用于燃料电池堆的堆叠单元以及燃料电池堆，解决因现有金属双极板基材较薄，一般在加工成型后会出现不同程度的翘曲，使得在电池堆组装当中，可能造成误差累积，影响电池堆的性能，尤其影响电池堆的密封性能的问题。

本发明通过如下技术方案实现：

本发明的一种用于燃料电池堆的堆叠单元，所述堆叠单元包括第一端部金属极板，堆叠部件和第二端部金属极板；所述第一端部金属极板，堆叠部件和第二端部金属极板依次连接；

所述堆叠部件包括堆叠金属双极板，所述第一端部金属极板和所述第二端部金属极板的厚度分别大于所述堆叠金属双极板的厚度。

进一步的，所述堆叠部件包括依次循环堆放的膜电极和所述堆叠金属双极板，所述第一端部金属极板和第二端部金属极板分别与所述膜电极接触。

进一步的，所述堆叠部件包括依次循环堆放的密封材料、膜电极、密封材料和所述堆叠金属双极板；

所述第一端部金属极板和第二端部金属极板分别与所述密封材料接触。

进一步的，所述堆叠金属双极板包括第一堆叠金属单极板和第二堆叠金属单极板；

所述第一堆叠金属单极板和第二堆叠金属单极板对称设置，且固定连接。

进一步的，所述第一金属堆叠单极板和所述第二金属单极板上分别设置气体流通区域；

所述第一金属堆叠单极板和所述第二金属单极板之间形成冷却液流动区域。

进一步的，所述第一端部金属极板与所述堆叠部件接触一侧设置气体流通通道，所述第一端部金属极板与所述堆叠部件接触一侧的对应侧设置冷却流道；

所述第二端部金属极板与所述堆叠部件接触一侧设置气体流通通道。

进一步的，所述第一端部金属极板、堆叠部件和第二端部金属极板在对应位置分别开设通孔，采用连接件将所述通孔连接。

进一步的，所述连接件包括连接杆和连接筒；