[实用新型]一种燃料电池堆结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池堆结构，具体涉及一种便于拆装、具有较高功率密度的新型燃料电池堆结构。

背景技术

燃料电池具有功率密度高、能量转换效率高、工作过程安静、环境友好等诸多优点受到了世界各国广泛关注，并在一定范围内取得了成功应用。

为获得较高的工作电压和较大的输出功率需要将多个单体电池组合起来形成燃料电池堆。燃料电池堆通常由端板、集流板、极板、电极等部件组成，燃料电池堆的结构直接决定其功率密度、单体的一致性和生产效率。

目前燃料电池堆常用螺杆来进行紧固，但该方法往往会使端板有少量弯曲导致电极受力分布不均匀进而影响燃料电池的性能和寿命，而且端板上需要预留螺杆孔位导致端板尺寸往往大于极板尺寸不利于燃料电池堆的小型化。

为解决该问题，专利CN101453030B（2011-3-9）公开了一种集成式燃料电池堆的紧固方法，提出采用紧固带代替螺杆来对电堆进行捆绑锁紧，大大提高了受力均匀性并在一定程度上节省了空间，但装配和拆卸过程需要定位装置，过程仍较为繁琐。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型的、装配拆卸方便的燃料电池堆结构。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种燃料电池堆结构，它包括依次序从上而下排列而成并整体置于开口框架内的燃料电池组件，所述燃料电池组件包括燃料电池上集流板、上单极板、电池单元、下单极板和燃料电池下集流板；

所述开口框架上方连接有用于固定所述燃料电池组件且封闭所述开口框架的盖板。

本实用新型燃料电池堆结构节省空间，提高电堆功率密度；电堆受力均匀；电堆尺寸可通过框架结构尺寸直接确定，无需组装过程中进行调整；组装过程非常简单； 组装或拆卸时燃料电池组件相对位置固定，不易发生错位。

作为优选，所述电池单元包括双极板和分别位于所述双极板正上方和正下方的电极。

作为优选，所述电池单元数量为两个以上。

作为优选，所述盖板设置有螺丝孔并通过螺丝与所述开口框架固定。

作为优选，所述盖板端部设置有盖板插槽，所述开口框架端部设置有与所述插槽匹配的插板。

作为优选，所述开口框架端部设置有用于容纳所述盖板的框架插槽。

作为优选，所述开口框架内部设置有风冷装置。

作为优选，所述开口框架外部设置有水冷结构。

更优选，所述盖板上设置有氢气接头；所述水冷结构包括与所述氢气接头相连的散热器、以及依次与所述散热器相连的水泵和水箱。

作为优选，所述上单极板、下单极板或双极板上附着设置有密封件。密封件可以是以硅胶或硅酮类材料的密封板形式存在。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例燃料电池堆组装结构示意图；

图2是本实用新型图1燃料电池堆组装结构成型示意图；

图3是本实用新型一种实施例燃料电池堆组装结构示意图；

图4是本实用新型图3燃料电池堆组装结构成型示意图；

图5是本实用新型一种实施例风冷型燃料电池堆结构示意图；

图6是本实用新型一种实施例水冷型燃料电池堆结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

如图1、图2所示，燃料电池堆结构包括依次序从上而下排列而成并整体置于开口框架1内的燃料电池组件2，框架1采用刚度较好的材料构成，可选用金属或非金属材料。为了节省空间，提高电堆功率密度，框架1内部尺寸刚好能放下燃料电池组件2。

燃料电池组件2包括燃料电池上集流板231、上单极板241、电池单元26、下单极板242和燃料电池下集流板232；开口框架1上方连接有用于固定燃料电池组件2且封闭开口框架1的盖板10，电池单元26包括双极板266和分别位于双极板266正上方和正下方的电极265。电池单元26数量为两个以上。盖板10上设置有螺丝孔并通过螺丝103与开口框架1固定，从而使燃料电池组件紧固。为了提高燃料电池堆内的密封效果，在上下单极板或双极板上附着设置密封件。

为了提高框架燃料电池堆的散热效果，在开口框架1内部设置风冷装置7，例如风扇。

与螺杆式固定结构相比，省去了贯穿电堆的螺杆位置，估算可节省5%~20%左右的电堆功率密度。

实施例二