[实用新型]燃料电池金属极板密封结构和采用该结构的燃料电池

说明书

本申请公开了一种燃料电池金属极板密封结构和采用该结构的燃料电池。其中，所述燃料电池金属极板密封结构包括金属极板、膜电极组件和密封胶体，所述金属极板具有密封胶槽，所述密封胶体容置于所述密封胶槽中，所述密封胶槽、所述密封胶体，以及所述膜电极组件的边框相互配合以对所述金属极板和所述膜电极组件压合时围成的内部空间密封，所述密封胶槽的内表面具有利于所述密封胶体在所述密封胶槽内确定安装位置的定位单元。

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，尤其涉及燃料电池金属极板密封结构和采用该结构的燃料电池。

背景技术

在燃料电池的装配过程中，对气体流场进行密封以免场内的反应气体外泄是十分必要的。如图1所示，现有技术中，通常采用密封胶30将流场内外隔开。密封胶30被附着于金属极板10上，当燃料电池组装时，施加外力使两边的金属极板10向膜电极组件20方向压紧，密封胶30在装配力作用下与金属极板10和膜电极组件20之间均有足够的接触力(contactforce)。这样就可以实现密封的功能。

理想状态下，密封胶30的宽度通常小于金属极板10内用于容置密封胶30的密封胶槽11的宽度。这是因为密封胶30采用橡胶材料，装配时压力会使橡胶发生弹性形变，如果密封胶30的宽度与密封胶槽11相同，则密封胶30被压缩时，部分材料可能会被挤出到槽外，密封性能可能受到影响。但是密封胶30的宽度小于密封胶槽11底部的宽度时，将密封胶30附着在金属极板10上很难使密封胶30的中线与金属极板10的槽中线匹配，因此阳极密封胶和阴极密封胶的对齐非常困难。原因有二：(1)密封胶槽11是冲压产生的，其截面不是矩形而是梯形带圆角的。槽中线在实际板材中很难测量；(2)密封胶30在组装过程中很难检测到各处的错位。所以常发生正负极密封胶30错位的情况。参见图2所示，如果错位过大，可能降低密封的性能，甚至无法实现密封功能。

实用新型内容

本申请公开了一种燃料电池金属极板密封结构和采用该结构的燃料电池，其能够解决现有技术中存在的问题。

为此，根据本申请的一个方面，公开了一种燃料电池金属极板密封结构，包括金属极板、膜电极组件和密封胶体，所述金属极板具有密封胶槽，所述密封胶体容置于所述密封胶槽中，所述密封胶槽、所述密封胶体，以及所述膜电极组件的边框相互配合以对所述金属极板和所述膜电极组件压合时围成的内部空间密封，其中，所述密封胶槽的内表面具有利于所述密封胶体在所述密封胶槽内确定安装位置的定位单元。

根据本申请的一示例性实施例，所述定位单元形成于于所述密封胶槽的底部。

根据本申请的一示例性实施例，所述定位单元的高度为所述密封胶体高度的1/5。

根据本申请的一示例性实施例，所述定位单元为所述金属极板经冲压形成的自所述密封胶槽底部向顶部延伸的凸起。

根据本申请的一示例性实施例，所述密封胶槽沿所述金属极板厚度方向的截面为等腰梯形，所述密封胶槽的底部与侧壁的连接处与所述定位单元之间存在间距。

根据本申请的一示例性实施例，所述密封胶槽围绕所述金属极板的周边及所述金属极板两端的进、出气孔的周边设置。

根据本申请的一示例性实施例，所述定位单元设置在所述密封胶体宽度方向的两侧且间距大于所述密封胶体的宽度。

根据本申请的一示例性实施例，所述金属极板为双极板。

根据本申请的一示例性实施例，所述密封胶体沿所述金属极板厚度方向的截面为矩形。

根据本申请的另一个方面，公开了一种燃料电池，采用如前所述的金属极板密封结构。

为了能更进一步了解本申请的特征以及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本申请加以限制。

附图说明