[实用新型]一种燃料电池堆

说明书

本实用新型涉及燃料电池堆技术领域，公开一种燃料电池堆，其包括：双极板，双极板包括阳极单板和阴极单板，阳极单板沿周向设有第一密封槽，阴极单板沿周向设有第二密封槽；质子交换膜组件，其一侧沿周向设有第三密封槽，另一侧沿周向设有第四密封槽；第一密封胶条，设于第一密封槽和第三密封槽内；第二密封胶条，设于第二密封槽和第四密封槽内。本实用新型公开的第一聚烯烃密封胶条和第二聚烯烃密封胶条的安全系数高且具有弹性，气体阻隔系数高，采用压缩密封的方式分别使双极板和质子交换膜组件实现可拆卸的密封连接，同时避免了不同的双极板之间串气及外漏的现象的发生。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池堆技术领域，尤其涉及一种燃料电池堆。

背景技术

燃料电池发动机作为新的动力系统代替传统柴油发动机和新能源发动机在汽车领域上的应用。燃料电池系统的材料成本占燃料电池系统成本的50％，开发及设计成本也占设计总成本的50％以上，是燃料电池系统开发的难点及重点。

燃料电池堆的密封主要针对于双极板与质子交换膜组件之间的密封，密封分为固态成型及液态成型两种方式。固态成型主要采用注塑或切割成型的橡胶垫圈，典型材料为有机硅橡胶、氟橡胶等，其优点为固化速度快、垫圈可拆卸等；液态成型是指直接将胶水按胶道位置涂覆在双极板上，采用常温晾干或高温烘干的方式直接作用在双极板密封处，典型材料为有机硅橡胶、聚丙烯酸、聚异丁烯等。有机硅橡胶、氟橡胶等的气体阻隔系数低，对氢气这种小分子气体没有很好的隔断作用，在电堆生产应用中，有机硅橡胶、氟橡胶等作为密封材料的安全系数较低。从工艺角度来说，液态成型密封的优点是工艺难度低，但在密封时需要在双极板预留凹形胶道并设立溢胶槽防止胶外溢，固化后胶将质子交换膜组件与双极板以不可逆的方式粘合在一起，难以拆解更换，因此大产量生产电堆时不选用这种密封方式。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种燃料电池堆，解决了固态成型密封时存在的气体阻隔系数低、对氢气这种小分子气体没有很好的隔断作用及安全系数较低的问题，同时解决了液态成型密封时存在的难以拆解更换的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种燃料电池堆，包括：双极板，所述双极板包括阳极单板和阴极单板，所述阳极单板沿周向设有第一密封槽，所述阴极单板沿周向设有第二密封槽，所述双极板为石墨雕刻双极板；质子交换膜组件，所述质子交换膜组件的一侧沿周向设有与所述第一密封槽对应设置的第三密封槽，另一侧沿周向设有与所述第二密封槽对应设置的第四密封槽；第一密封胶条，所述第一密封胶条设于所述第一密封槽和所述第三密封槽内以实现所述阳极单板与所述质子交换膜组件的密封连接，所述第一密封胶条包括第一聚烯烃密封胶条；第二密封胶条，所述第二密封胶条设于所述第二密封槽和所述第四密封槽内以实现所述阴极单板与所述质子交换膜组件的密封连接，所述第二密封胶条包括第二聚烯烃密封胶条。

作为一种燃料电池堆的优选方案，所述第一密封胶条和所述第二密封胶条均为一体成型密封胶条。

作为一种燃料电池堆的优选方案，所述第一密封槽、所述第二密封槽、所述第三密封槽及所述第四密封槽均为L型密封槽。

作为一种燃料电池堆的优选方案，所述第一密封槽的深度位于100um-500um 范围内。

作为一种燃料电池堆的优选方案，所述第一密封胶条的厚度位于 300um-700um范围内，所述第一密封胶条的厚度大于所述第一密封槽的深度。

作为一种燃料电池堆的优选方案，所述第二密封槽的深度位于100um-500um 范围内。

作为一种燃料电池堆的优选方案，所述第二密封胶条的厚度位于 300um-700um范围内，所述第二密封胶条的厚度大于所述第二密封槽的深度。