[发明专利]燃料电池双极板及其装配组件

说明书

本发明提供一种燃料电池双极板，其包括一个阴极板、一个阳极板和一个装配组件，其中该阴极板具有一个通道侧，该阳极板具有一个通道侧，该装配组件具有至少一个定位销和至少一个定位孔，其中该定位销被设置在该阴极板的该通道侧，该定位孔被设置在该阳极板的该通道侧，其中该定位销的形状和大小依该定位孔被设置，以使该定位销能够穿过该定位孔。

技术领域

本发明涉及燃料电池，尤其涉及一种燃料电池双极板。更具体地，本发明涉及一种可帮助装配燃料电池双极板的装配组件。相应地，本发明还涉及一种将燃料电池双极板装配形成燃料电池单体的方法。

背景技术

燃料电池是一种通过电化学反应将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。由于燃料电池在使用过程中具有清洁环保、低噪音、高能量密度、高效能等优异性能，受到学界和工业界的广泛关注。

燃料电池或燃料电池系统一般包括至少一个燃料电池堆、外部电路和燃料供应装置等元件或部件。燃料电池堆是燃料电池系统的核心部件，其用于实现电化学反应和能够将化学能转化为电能。绝大多数燃料电池堆，例如氢燃料电池堆，包括多个燃料电池单体和支撑结构等部件或元件。因此，燃料电池(或燃料电池堆)的装配和组装的核心是燃料电池双极板(或与膜电极组件共同形成的燃料电池单体)的装配。此外，由于燃料电池双极板或其与膜电极组件共同形成的燃料电池单体为燃料电池电化学反应的核心部件，因此，燃料电池单体的组装非常重要。为了确保燃料电池单体的电化学反应性能，需要将燃料电池单体的双极板和膜电极组的精准对齐，现有燃料电池制造工艺通常通过装配时的外定位和内定位实现。现有燃料电池制造工艺大多通过外部的定位机构，如可围绕燃料电池双极板并将其限位在一个预设位置或预设空间的外部定位机构实现外定位。同时，为了确保每个燃料电池单体的双极板的正确安装，还通过设置在端板的定位杆和燃料电池双极板的定位孔实现燃料电池双极板的内定位。然而，现有这种通过固定杆将燃料电池双极板组装在燃料电池堆的方式，难以确保燃料电池单体的两个双极板的精准对齐。且在燃料电池安装完毕并抽出固定杆时，抽出时的里的微小偏向和燃料电池双极板板的细微错位均可能导致燃料电池双极板的局部变形，如产生卷边。严重时，甚至可能导致整个双极板结构的变形。这很容易导致燃料电池堆的双极板板间密封形被破坏、板间串气、漏气等后果和影响整个燃料电池的运行。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种燃料电池双极板，其中本发明燃料电池双极板的装配组件使燃料电池双极板组装至燃料电池堆的难度明显降低。进一步地，本发明燃料电池双极板的装配组件可使燃料电池单体(或燃料电池堆)的装配不再使用可导致极板卷边的定位杆。

本发明的另一个目的是提供一种燃料电池双极板，其中本发明燃料电池双极板的装配组件包括至少一个定位销和至少一个定位孔，其中该装配组件的该定位销被设置在该燃料电池双极板的阴极板的一侧，该装配组件的该定位孔被设置在该燃料电池双极板的阳极板的相应位置。可选地，该装配组件的该定位销被设置在该燃料电池双极板的阳极板的一侧，该装配组件的该定位孔被设置在该燃料电池双极板的阴极板的相应位置。优选地，该燃料电池双极板的装配组件的定位销为凸台。更优选地，该凸台为圆台。因此，本发明提供一种使燃料电池双极板在燃料电池堆装配或组装过程中，很容易实现定位的装配组件。

本发明的另一个目的是提供一种燃料电池双极板，其中本发明燃料电池双极板的装配组件的该定位销的延伸方向优选与燃料电池双极板的装配方向相同，从而进一步降低燃料电池双极板的装配难度。相应地，本发明燃料电池双极板的装配组件的该定位销自上而下地延伸。可选地，本发明燃料电池双极板的装配组件的该定位销自下而上地延伸。

本发明的另一个目的是提供一种燃料电池双极板，其中本发明燃料电池双极板的装配组件还能进一步降低甚至消除燃料电池双极板表面在冲压工艺中产生的褶皱。

本发明的另一个目的是提供一种燃料电池双极板，其中本发明燃料电池双极板的装配组件的该定位销优选为圆台形，以使燃料电池双极板在装配过程中可自调整自身位置，从而避免燃料电池双极板在装配过程中由于板间未能对齐导致的燃料电池双极板的错位。