[发明专利]燃料电池密封结构

说明书

本发明公开了一种燃料电池密封结构，包括分别固定于MEA组件边框两侧的第一密封部件和第二密封部件，其中，第一密封部件位于MEA组件边框朝向双极板阳极侧一侧且与双极板阳极侧上的密封槽适配，第二密封部件位于MEA组件边框朝向双极板阴极侧一侧且与双极板阴极侧上的密封槽适配，第一密封部件和第二密封部件分别用于与阳极侧密封槽和阴极侧密封槽压合密封。使用本发明提出的燃料电池密封结构，可简化双极板的密封流程，能够有效提升燃料电池的组装效率和密封稳定性能。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池密封结构。

背景技术

燃料电池是一种能够将化学能转化成电能的化学发电装置，是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，效率高。另外，燃料电池用燃料和氧气作为原料，没有机械传动部件，无有害气体排放或排放量极少，且没有噪音。由此，从能源和生态环境的角度来看，燃料电池将是最有发展前途的发电技术，应用领域广泛。

传统燃料电池组装工艺需要事先将密封垫圈一个一个覆盖到双极板两侧的密封槽中，组装效率低，同时，密封垫圈容易错位导致密封性不良的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种燃料电池密封结构，旨在简化双极板的密封流程。

为实现上述目的，本发明提供一种燃料电池密封结构，包括分别固定于MEA（Membrane Electrode Assembly，膜电极）组件边框两侧的第一密封部件和第二密封部件，其中，第一密封部件位于MEA组件边框朝向双极板阳极侧一侧且与双极板阳极侧上的密封槽适配，第二密封部件位于MEA组件边框朝向双极板阴极侧一侧且与双极板阴极侧上的密封槽适配，第一密封部件和第二密封部件分别用于与阳极侧密封槽和阴极侧密封槽压合密封。

优选地，所述第一密封部件和第二密封部件均为固定于MEA组件边框上的密封条环绕成的密封圈结构，密封条的宽度为1~2mm、高度为0.7~1.5mm。

优选地，所述第一密封部件和第二密封部件均包括具有抗压缩变形性能的第一密封材料层和具有耐高温性能的第二密封材料层，所述第一密封材料层和第二密封材料层彼此化学交联。

优选地，所述第一密封材料层位于MEA组件边框的外侧，第二密封材料层位于MEA组件边框的内侧。

优选地，所述第一密封材料层为硅树脂、乙烯-丙烯-二烯-单体橡胶、含氟弹性体、丁腈橡胶、聚四氟乙烯、聚砜、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、高密度聚乙烯、聚氨酯、氯丁橡胶、乙缩醛、尼龙、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈-丁二烯橡胶中的至少一种制成，成型后压缩率为60%~80%；所述第二密封材料层为热固化胶或紫外线固化胶制成，固化后压缩率为20％至80％。

优选地，所述MEA组件边框上还设有多个第一定位槽，该第一定位槽的外缘朝向双极板阳极侧或阴极侧翘起形成第一定位槽裙围，以嵌套于双极板上的第二定位槽上。

优选地，所述第一定位槽裙围的上翘高度小于所述双极板的厚度。

优选地，所述第一定位槽为圆弧形槽。

优选地，所述第一定位槽设置在MEA组件边框长度方向的外侧。

优选地，所述MEA组件边框长度方向上的上下两侧对称设置有多个第一定位槽。

本发明提出的燃料电池密封结构，能够取得下列有益效果：

1）通过将MEA组件边框与密封部件固定在一起（即进行一体式设计），能够实现双极板与MEA组件的快速叠放组装，省去传统燃料电池组装工艺中需要事先将密封垫圈一个一个覆盖到双极板两侧的密封槽中，能够有效的提升燃料电池的组装效率；