[发明专利]单电池结构以及燃料电池

说明书

本发明涉及燃料电池领域，提供一种单电池结构以及燃料电池，所述单电池结构包括双极板以及膜电极组件；所述双极板包括分配区以及反应区；所述膜电极组件包括CCM、扩散层、边框以及垫片；所述扩散层的数量为两个，所述CCM设置在两个所述扩散层之间，所述边框用于向所述扩散层和所述CCM提供支撑，所述垫片设置在所述边框上；所述双极板与所述膜电极组件对应设置，其中，所述反应区与所述扩散层对应设置，所述分配区与所述垫片对应设置，所述垫片朝向所述分配区一侧的表面为光滑表面。本发明的单电池结构不会发生积水现象。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种单电池结构以及燃料电池。

背景技术

燃料电池的单电池结构包括两片双极板与一片膜电极组件(MEA)，MEA夹于两片双极板之间。MEA包括由催化层+质子交换膜共同形成的膜(CCM)、扩散层以及密封边框，其中，扩散层起到水管理、物料分配、传递电子等作用，CCM是电化学反应的主要场所，主要起到反应的发生、生成物的传递及排放、传递质子、防止阴阳极短路等作用，密封边框与双极板、密封垫圈在装堆力的作用下形成密闭腔室。

上述传统的MEA中的扩散层由于表面不光滑，因此在装配时容易发生积水现象。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种单电池结构，该单电池结构不会发生积水现象。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种单电池结构，所述单电池结构包括双极板以及膜电极组件；所述双极板包括分配区以及反应区；所述膜电极组件包括CCM、扩散层、边框以及垫片；所述扩散层的数量为两个，所述CCM设置在两个所述扩散层之间，所述边框用于向所述扩散层和所述CCM提供支撑，所述垫片设置在所述边框上；所述双极板与所述膜电极组件对应设置，其中，所述反应区与所述扩散层对应设置，所述分配区与所述垫片对应设置，所述垫片朝向所述分配区一侧的表面为光滑表面。

可选的，所述垫片为聚萘二甲酸乙二醇酯垫片、聚酰亚胺垫片以及涤纶树脂垫片中的任意一者。

可选的，所述垫片朝向所述分配区一侧的表面与所述扩散层朝向所述反应区一侧的表面相互平齐。

可选的，所述垫片的数量为多个，多个所述垫片相互叠加设置。

可选的，所述边框为多层结构。

可选的，所述膜电极组件包括分别一体成型设置在所述边框的相对两侧的第一密封件和第二密封件，所述第一密封件和所述第二密封件分别与所述膜电极组件两侧的双极板密封连接。

可选的，所述第一密封件及所述第二密封件与所述边框为注塑一体成型或平板硫化一体成型。

可选的，所述第一密封件在所述第二密封件上的投影完全覆盖所述第二密封件。

可选的，所述第一密封件的宽度大于所述第二密封件的宽度。

相对于现有技术，本发明所述的单电池结构具有以下优势：

本发明的所述CCM设置在两个所述扩散层之间，所述边框连接所述扩散层和所述CCM的端部，所述垫片设置在所述边框上；所述双极板与所述膜电极组件对应设置，其中，所述反应区与所述扩散层对应设置，所述分配区与所述垫片对应设置。由于本发明的所述垫片朝向所述分配区一侧的表面为光滑表面，因此水会沿着该光滑表面流向其他区域，而不会出现积水问题。

本发明还提供一种燃料电池，所述燃料电池包括上述的单电池结构。

所述燃料电池与上述的单电池结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明