一種高可靠性的薄雙極板密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于質(zhì)子交換膜燃料電池領(lǐng)域，尤其涉及質(zhì)子交換膜燃料電池薄雙極板與膜電極之間的密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的燃料電池薄雙極板與膜電極之間的密封主要通過(guò)膠線密封實(shí)現(xiàn)，包括線密封和面密封兩種。線密封是將膠線置于密封槽內(nèi)，為防止膠線溢出或錯(cuò)位，通常采用膠粘接(將膠線粘在薄雙極板的密封槽上，或粘在膜電極邊框上，或兩者兼具)或在膠線槽沿線預(yù)留膠線溢出的空間；面密封是用密封片在薄雙極板的密封區(qū)密封。現(xiàn)有技術(shù)的不足是:線密封由于粘接是用粘接力將膠線束縛，造成應(yīng)力較為集中，導(dǎo)致膜電極邊框形變，進(jìn)而造成膜電極物理結(jié)構(gòu)失效；而且對(duì)粘接力和操作精度要求較高，實(shí)際密封效果難以保證；預(yù)留空間式線密封在膠線溢出到預(yù)留空間時(shí)，膠線在膜電極兩側(cè)會(huì)發(fā)生錯(cuò)位，導(dǎo)致該處密封能力下降，同時(shí)也會(huì)對(duì)膜電極邊框形成剪切進(jìn)而造成膜電極物理結(jié)構(gòu)失效；面密封時(shí)密封片與極板間的結(jié)合力或者是摩擦力不夠，密封可靠性難以保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是開(kāi)發(fā)一種高可靠性薄雙極板密封結(jié)構(gòu)，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種高可靠性薄雙極板密封結(jié)構(gòu)，包括薄雙極板、陰極板側(cè)密封片和陽(yáng)極板側(cè)密封片，陰極板側(cè)密封片和陽(yáng)極板側(cè)密封片分別置于薄雙極板的陰極板和陽(yáng)極板的密封區(qū)，其特征在于:所述薄雙極板的陰極板和陽(yáng)極板的密封區(qū)上分別布有一定數(shù)量的間隔的陰極板極板凸起和陽(yáng)極板極板凸起，陰極板極板凸起和陽(yáng)極板極板凸起的背面形成挖坑，陰極板極板凸起和陽(yáng)極板極板凸起在的密封區(qū)上均勻分布；所述陰極板側(cè)密封片和陽(yáng)極板側(cè)密封片分別通過(guò)薄雙極板上的陰極板極板凸起和陽(yáng)極板極板凸起壓緊定位；所述陰極板側(cè)密封片和陽(yáng)極板側(cè)密封片的兩側(cè)比薄雙極板兩側(cè)外沿大
1.0?5.0mm,陰極板側(cè)密封片和陽(yáng)極板側(cè)密封片位于薄雙極板兩側(cè)外沿外的對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)有密封片凸起和密封片凹槽，密封片凸起置于密封片凹槽內(nèi)，通過(guò)凸凹封口使陰極板側(cè)密封片和陽(yáng)極板側(cè)密封片契合在一起，形成穩(wěn)定密封結(jié)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型所述一種高可靠性的薄雙極板密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述薄雙極板密封區(qū)為平面結(jié)構(gòu)，密封區(qū)寬度3.0?10.0mm,陰極板極板凸起和陽(yáng)極板極板凸起是對(duì)位的或者是錯(cuò)位的，極板凸起的形狀和尺寸是相同的或者是不同的。
[0006]本實(shí)用新型所述一種高可靠性的薄雙極板密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述陰極板極板凸起和陽(yáng)極板極板凸起形狀是圓形或長(zhǎng)方形，陰極板極板凸起和陽(yáng)極板極板凸起的高度為0.1?1.8mm，極板凸起等距離排列，極板凸起外沿間隔10?50mm。
[0007]本實(shí)用新型所述一種高可靠性的薄雙極板密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述圓形的極板凸起的直徑為Φ0.2?3.0mm，長(zhǎng)方形的極板凸起的長(zhǎng)為0.5?5.0mm,寬0.2?3.0mm)。
[0008]本實(shí)用新型所述一種高可靠性的薄雙極板密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述陰極板側(cè)密封片和陽(yáng)極板側(cè)密封片厚度高于或等于極板凸起高度。
[0009]本實(shí)用新型所述一種高可靠性的薄雙極板密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述陰極板側(cè)密封片和陽(yáng)極板側(cè)密封片位于薄雙極板兩側(cè)外沿外對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)有的密封片凸起和密封片凹槽結(jié)構(gòu)為圓凹槽與圓凸起或燕尾槽與燕尾，密封片凸起和密封片凹槽數(shù)量為I?2個(gè)，通過(guò)拉鎖、工裝加壓或人工按壓使之連接。
[0010]本實(shí)用新型所述一種高可靠性的薄雙極板密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述密封片為丁腈橡膠、氯丁橡膠、氯基橡膠、氟橡膠、氯醚橡膠、硅橡膠、工程塑料、陶瓷、石墨或者石墨復(fù)合材料的密封片。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]1、密封結(jié)構(gòu)可靠有效:通過(guò)極板密封區(qū)域的凸點(diǎn)對(duì)密封片定位，通過(guò)密封片兩側(cè)的密封片凸起和密封片凹槽將薄雙極板兩側(cè)外的密封片結(jié)合一體，形成密封片與薄雙極板間結(jié)合的雙保險(xiǎn)；
[0013]2、在各節(jié)薄雙極板間形成有效限位，有助于防止單池過(guò)壓，進(jìn)而保證電堆多節(jié)間的一致性；
[0014]3、與膜電極邊框直接接觸的是較寬的密封片平面，利于保護(hù)膜電極的邊框不形變，進(jìn)而避免膜電極的物理結(jié)構(gòu)被破壞；
[0015]4、密封片定位及放置方便，利于提高操作效率；
[0016]5、密封片用材廣泛，如丁腈橡膠、氯丁橡膠、氯基橡膠、氟橡膠、氯醚橡膠、硅橡膠、工程塑料、陶瓷、石墨及其復(fù)合材料；
[0017]6、密封片外緣凸出電堆外側(cè)，可以防止金屬薄雙極板間短路，保證電堆的絕緣性；可以防止外界沖擊振動(dòng)直接作用于電堆本體，起到緩沖減震的作用，提高工程應(yīng)用時(shí)的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是陰陽(yáng)極板密封區(qū)極板凸起對(duì)稱時(shí)的薄雙極板密封區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是圖1的A-A剖視示意圖。
[0020]圖3是圖1的B-B剖視示意圖。
[0021]圖4是陰陽(yáng)極板密封區(qū)極板凸起錯(cuò)位時(shí)的薄雙極板密封區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5是圖4的C-C剖視示意圖。
[0023]圖6是圖4的D-D剖視示意圖。
[0024]圖7是陰陽(yáng)極板密封區(qū)極板凸起對(duì)稱時(shí)的密封片密封結(jié)構(gòu)為單燕尾槽的示意圖。
[0025]圖8是陰陽(yáng)極板密封區(qū)極板凸起對(duì)稱時(shí)的密封片密封結(jié)構(gòu)為復(fù)式燕尾槽的示意圖。
[0026]圖9是陰陽(yáng)極板密封區(qū)極板凸起對(duì)稱時(shí)的密封片密封結(jié)構(gòu)為單圓凸起/凹槽的示意圖。
[0027]圖10是陰陽(yáng)極板密封區(qū)極板凸起對(duì)稱時(shí)的密封片密封結(jié)構(gòu)為復(fù)式圓凸起/凹槽的示意圖。
[0028]圖中:1.薄雙極板密封區(qū)；2.薄雙極板流場(chǎng)區(qū)；3.陽(yáng)極板極板凸起；4、陰極板極板凸起；5、密封片凸起；6、雙極板；7、陽(yáng)極板側(cè)密封片；8、陰極板側(cè)密封片；9、密封片凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]高可靠性薄雙極板密封結(jié)構(gòu)包括薄雙極板6、陰極板側(cè)密封片8和陽(yáng)極板側(cè)密封片7，陰極板側(cè)密封片8和陽(yáng)極板側(cè)密封片7分別置于薄雙極板6的陰極板和陽(yáng)極板的密封區(qū)1，薄雙極板6的陰極板和陽(yáng)極板的密封區(qū)I上分別布有一定數(shù)量的間隔的陰極板極板凸起