[发明专利]氢燃料电池电堆

说明书

本发明提供了一种氢燃料电池电堆，包括：电堆端板和采电板，电堆端板具有金属骨架，金属骨架能够提高电堆端板的刚性，金属骨架的外侧设置有绝缘层，电堆端板和采电板贴合设置，绝缘层至少设置在采电板和金属骨架之间，电堆端板上设置有介质流入流出接头，因此保证了电堆端板与采电板之间能够绝缘，同时金属骨架在装配后能够保证电堆端板不变形或在预设变形范围内，保证了电堆端板的刚性，因此膜电极能够被电堆端板均匀压缩，使碳纸和质子交换膜以及双极板充分接触，达到了充分传质和降低接触电阻的效果，提高了电堆的性能。

技术领域

本发明属于氢燃料电池技术领域，具体涉及一种氢燃料电池电堆。

背景技术

氢燃料电池是一项非常有前景的能源技术，与现有的传统能量转化技术相比，燃料电池具有许多优点，包括更高的能量转化效率、污染物零排放、无运动部件工作安静等。

质子交换膜氢燃料电池电堆要想性能好，膜电极上的碳纸必须要受到一定的压缩，保证碳纸和质子交换膜以及双极板充分接触，以起到充分传质(此处传质指氢气、空气透过碳纸，抵达膜电极)和降低接触电阻的效果。要想膜电极有一定的压缩，需要电堆两端的端板对端板以内的膜电极和双极板施加较大的压紧力，并且每个单位面积上的压力要相等或接近，保证膜电极被均匀压缩，这就要求两端板要有较大的刚度，受紧固螺栓或其他紧固结构作用时不变形。

发明内容

因此，本发明要解决氢燃料电池电堆刚度差，容易发生变形，而不能保证膜电极被均匀压缩的技术问题，从而提供一种氢燃料电池电堆。

为了解决上述问题，本发明提供了一种氢燃料电池电堆，包括：电堆端板和采电板，电堆端板具有金属骨架，金属骨架能够提高电堆端板的刚性，金属骨架的外侧设置有绝缘层，电堆端板和采电板贴合设置，绝缘层至少设置在采电板和金属骨架之间，电堆端板上设置有介质流入流出接头。

在一些实施例中，绝缘层以浇铸的方式形成于金属骨架的外侧。

在一些实施例中，绝缘层采用绝缘材料制成，绝缘材料具有弹性。

在一些实施例中，介质流入流出接头与绝缘层采用一体浇铸成型。

在一些实施例中，绝缘层的一侧设置有采电板安装槽，采电板设置在采电板安装槽内。

在一些实施例中，采电板远离电堆端板的一侧贴合设置有端部极板，端部极板与采电板贴合的一面为平面，另一面构造有流道。

在一些实施例中，端部极板采用机加工工艺制作；或，端部极板采用焊接工艺制作。

在一些实施例中，电堆端板具有两个，一个为第一端板，另一个为第二端板，第一端板和第二端板平行设置，介质流入流出接头包括氢气流入接头、空气流入接头、冷却液流入接头、氢气流出接头、空气流出接头和冷却液流出接头，同一种介质对应的流入接头和流出接头均设置在第一端板或第二端板上；或，同一种介质对应的流入接头设置在第一端板和第二端板中的其中一个，流出接头设置在第一端板和第二端板中的另外一个。

在一些实施例中，介质流入流出接头朝向端部极板的口部构造有密封垫放置槽，密封垫放置槽内设置密封垫。

本发明提供的氢燃料电池电堆具有下列有益效果：

本发明提供了本发明提供了一种氢燃料电池电堆，包括：电堆端板和采电板，电堆端板具有金属骨架，金属骨架能够提高电堆端板的刚性，金属骨架的外侧设置有绝缘层，电堆端板和采电板贴合设置，绝缘层至少设置在采电板和金属骨架之间，电堆端板上设置有介质流入流出接头，因此保证了电堆端板与采电板之间能够绝缘，同时金属骨架在装配后能够保证电堆端板不变形或在预设变形范围内，保证了电堆端板的刚性，因此膜电极能够被电堆端板均匀压缩，使碳纸和质子交换膜以及双极板充分接触，达到了充分传质和降低接触电阻的效果，提高了电堆的性能。

附图说明

图1为本发明实施例的氢燃料电池电堆的结构示意图；