[实用新型]一种双极板密封面整平结构及双极板与燃料电池

说明书

本实用新型涉及一种双极板密封面整平结构及双极板与燃料电池，其中整平结构包括与双极板密封槽相适配的整平板以及设于整平板与密封槽之间的粘结层。与现有技术相比，本实用新型将整平板粘结于密封槽内，从而使整平板的光滑外表面或特殊密封结构的外表面取代密封槽的粗糙表面，作为双极板与密封件之间的挤压密封面，或变相改变密封界面材料，进而避免因粗糙表面的沟道结构或界面材料问题导致密封失效。

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，涉及一种双极板密封面整平结构及含有该结构的双极板与燃料电池。

背景技术

燃料电池是一种清洁、高效的能源利用方式，发展燃料电池对于改善环境，实施能源可持续发展具有重要意义。燃料电池通常需要将多个单体电池串联起来组成电堆，其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成，主要构成部件为双极板和质子交换膜，其中双极板的气密性直接决定燃料电池电堆的性能、寿命和安全可靠性。传统的双极板与质子交换膜之间的密封通常采用橡胶类弹性体密封件压缩贴合密封，与双极板表面直接接触，密封性能和极板表面粗糙度息息相关，如模压柔性石墨板和机加工石墨板的表面相对粗糙于质子交换膜的边框表面，所以提高双极板密封槽的光滑度对于密封性能及寿命具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种双极板密封面整平结构，用于解决石墨双极板因密封槽粗糙度较高导致挤压密封时密封性能较差的问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种双极板密封面整平结构，包括与双极板密封槽相适配的整平板以及设于整平板与密封槽之间的粘结层。

进一步地，所述整平板上设有光滑外板面。

进一步地，所述整平板的材料包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、环氧树脂等。

进一步地，所述整平板厚度为0.01-0.1mm。

进一步地，所述粘结层的材料包括环氧胶、丙烯酸胶或橡胶。其中所述橡胶包括氯丁橡胶胶黏剂、丁腈橡胶胶黏剂或丁基硅橡胶胶黏剂。

进一步地，所述粘结层的厚度为0.01-0.1mm。

一种双极板，其上设有燃料气体进口、氧化剂气体进口、冷却剂进口、燃料气体出口、氧化剂气体出口、冷却剂出口，以及密封槽；

所述密封槽连续分布于燃料气体进口、氧化剂气体进口、冷却剂进口、燃料气体出口、氧化剂气体出口及冷却剂出口四周；

所述整平结构设于密封槽内。

一种燃料电池，包括多个上述双极板、设于相邻双极板之间的膜电极，以及设于膜电极与双极板之间的密封件；

所述密封件密封夹持于膜电极与整平板之间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)本实用新型将整平板粘结于密封槽内，使整平板的光滑外表面取代密封槽的粗糙表面，作为双极板与密封件之间的挤压密封面，并变相改变密封界面材料，避免因粗糙表面的沟道结构或界面材料问题导致密封失效；

2)通过整平板与粘接层还可提高密封槽结构强度，使密封件设计应力增大进而提高密封性能；

2)通过粘结层还有利于加强过桥区域等双极板薄弱区域的结构强度，有利于提高双极板的使用寿命。

附图说明

图1为实施例中一种含有双极板密封面整平结构的双极板的结构示意图；

图2为实施例中一种含有双极板密封面整平结构的燃料电池的部分结构示意图；

图中标记说明：