[发明专利]一种金属板燃料电池电堆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金属板燃料电池电堆及其制备方法，该金属板燃料电池电堆包括多个金属燃料电池极板，相邻金属燃料电池极板之间设置有与所述金属燃料电池极板相匹配的膜电极；所述金属燃料电池极板的侧面热封有与所述金属燃料电池极板相匹配的塑料贴膜；所述金属燃料电池极板包括极板本体，所述极板本体的中间处设置有多个流道，所述极板本体的一端对称设置有氢气进气孔道和进水孔道，所述氢气进气孔道和进水孔道之间设置有空气进气孔道；所述极板本体的另一端对称设置有出水孔道和氢气出气孔道，所述出水孔道和氢气出气孔道之间设置有空气出气孔道。本申请减少了电池电堆的体积，实现了金属板燃料电池电堆组装的轻型化和模块化。

技术领域

本申请属于燃料电池电堆制造技术领域，特别是涉及一种金属板燃料电池电堆及其制备方法。

背景技术

目前，燃料电池电堆完全依靠螺丝固定、钢带捆绑、夹具固定等传统机械方式进行组装，装配不便，拆解困难，非常不利于燃料电池电堆的结构优化，燃料电池电堆也存在功率低、寿命短等缺点，燃料电池电堆开发成本一直居高不下。

此外，现有的金属板燃料电池电堆一般采用绝缘胶、密封胶，以及注塑包覆后再热封等复杂工艺，金属板燃料电池电堆的体积大，制备成本高，制备得到的金属板燃料电池电堆密封性欠佳。因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种金属板燃料电池电堆及其制备方法，解决现有金属板燃料电池电堆中依赖绝缘胶、密封胶、以及注塑包覆后再热封等复杂工艺的技术问题，大幅度减少电池电堆的体积，降低了成本，同时也提高了燃料电池密封性，实现了金属板燃料电池电堆组装轻型化和模块化。

一方面，本发明实施例提供一种金属板燃料电池电堆，包括多个金属燃料电池极板，相邻的所述金属燃料电池极板之间设置有与所述金属燃料电池极板相匹配的膜电极；所述金属燃料电池极板的侧面热封有与所述金属燃料电池极板相匹配的塑料贴膜；所述金属燃料电池极板包括极板本体，所述极板本体的中间处设置有多个流道，所述极板本体的一端对称设置有氢气进气孔道和进水孔道，所述氢气进气孔道和进水孔道之间设置有空气进气孔道；所述极板本体的另一端对称设置有出水孔道和氢气出气孔道，所述出水孔道和氢气出气孔道之间设置有空气出气孔道；所述氢气进气孔道与所述出水孔道对称设置，所述空气进气孔道与所述空气出气孔道对称设置，所述进水孔道与所述氢气出气孔道对称设置。

在其中的一个实施例中，所述流道包括氢气流道、水流道和空气流道，所述氢气进气孔道通过氢气流道与所述氢气出气孔道连通，所述进水孔道通过水流道与所述出水孔道连通，所述空气进气孔道通过空气流道与所述空气出气孔道连通。

在本申请中，所述膜电极与所述金属燃料电池极板相匹配是指，在所述膜电极上，与所述流道、氢气进气孔道、进水孔道、空气进气孔道、出水孔道、氢气出气孔道和空气出气孔道相对应的区域镂空设置。

在本申请中，所述塑料贴膜与所述金属燃料电池极板相匹配是指，在所述金属燃料电池极板上，除流道、氢气进气孔道、进水孔道、空气进气孔道、出水孔道、氢气出气孔道和空气出气孔道的区域，其余区域均热封有塑料贴膜。所述金属燃料电池极板的单个侧面或两个侧面热封有与所述金属燃料电池极板相匹配的塑料贴膜。

在其中的一个实施例中，所述氢气流道的宽度为0.3-0.6mm。

在其中的一个实施例中，所述水流道的宽度为0.4-0.7mm。

在其中的一个实施例中，所述空气流道的宽度为0.5-0.8mm。

在其中的一个实施例中，所述塑料贴膜为流延聚丙烯薄膜(CPP)、聚乙烯薄膜(PE)、聚氯乙烯薄膜(PVC)、聚酯薄膜(PET)及其改性产品。

在其中的一个实施例中，相邻的所述金属燃料电池极板与所述膜电极通过螺丝、夹具、钢带或塑料带固定。