[发明专利]一种燃料电池密封结构

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种燃料电池密封结构，包括至少两组层叠布置的单电池，单电池包括膜电极、第一双极板和第二双极板，膜电极与第一双极板之间布置有第一密封线，膜电极与第二双极板之间布置有第二密封线，定义第一密封线的高度为h1、宽度为w1，0.2＜h1/w1＜1，定义第二密封线的高度为h2、宽度为w2，1＜h2/w2＜1.2。第一密封线宽度较宽、高度较低，不易发生位移和最高点偏移，燃料电池堆封装时如果第二密封线受力发生少量位移和最高点偏移，也在第一密封线的范围内，第一密封线与第二密封线不会发生错位；而第二密封线为瘦高形状，不易发生液压锁效应，防止双极板被压坏，承受同样的压力时第二密封线的压强更大，密封效果更好。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种燃料电池密封结构。

背景技术

燃料电池(PEMFC)是一种将燃料中的化学能通过化学反应转化为电能的发电装置，燃料电池具有高功率密度、高转化率、低环境污染等优点。双极板是燃料电池堆的关键部件，主要功能是分隔反应气体、疏导反应气体和冷却液、收集并传导电流、支撑膜电极等。在实际运用中，当需求的总功率大于单节电池的产出时，需要由多个双极板和膜电极堆叠组成燃料电池堆。燃料电池堆是由多片单电池串联组成，膜电极和双极板之间的密封好坏对燃料电池堆的性能和安全性有很大影响。

现有的燃料电池密封结构，常用的是膜电极、双极板两侧的密封线截面形状为直径相近圆形或者椭圆形。如果膜电极、双极板两侧的密封线的截面形状为直径相近的圆形，在将单片单电池、少量多片电池堆叠成电堆的过程中，极易发生密封线截面未完全对准的情况，此时圆形截面的密封线的最顶端发生错位，造成膜电极边框、双极板两侧与密封线接触的位置受到相反方向的力，从而导致膜电极、双极板的结构稳定性降低，影响密封的耐久性和燃料电池堆寿命。

现有技术中，若将密封线设计的截面积增大以期降低密封错位造成的膜电极、双极板损伤，将极有可能在电堆组装过程中施加组装压力时，密封线与膜电极、双极板接触面形成“液压锁”效应，导致组装压力增大时，密封线无法发生相应的“变得更扁”形变，从而增大双极板被压坏以及无法达到需要的密封效果的风险。

发明内容

本发明的目的是：提供一种燃料电池密封结构，以解决现有技术中的膜电极、双极板的密封线会出现顶端错位造成结构损伤，影响密封效果的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种燃料电池密封结构，包括至少两组层叠布置的单电池，所述单电池包括膜电极、第一双极板和第二双极板，所述膜电极布置在所述第一双极板和所述第二双极板之间，所述膜电极与所述第一双极板之间布置有第一密封线，所述膜电极与所述第二双极板之间布置有第二密封线，定义所述第一密封线的高度为h1、宽度为w1，0.2＜h1/w1＜1，定义所述第二密封线的高度为h2、宽度为w2，1＜h2/w2＜1.2。

优选地，所述第一双极板上开设有第一密封槽，所述第一密封线布置在所述第一密封槽内，定义所述第一密封槽的槽深为H1，H1＜h1；所述第二双极板上开设有第二密封槽，所述第二密封线布置在所述第二密封槽内，定义所述第二密封槽的槽深为H2，H2＜h2。

优选地，所述第一密封线粘接或者点胶或者注塑固定在所述第一密封槽内，所述第二密封线粘接或者点胶或者注塑固定在所述第二密封槽内。

优选地，所述第一密封线与所述第二密封线的截面均为弧面。

优选地，所述第一密封线与所述第二密封线均布置在所述膜电极上。

优选地，相邻两组所述单电池之间的所述第一密封线与所述第二密封线交替布置。

优选地，所述第一密封线的宽度大于所述第二密封线的宽度。

优选地，所述第一密封线的高度小于所述第二密封线的高度。