[发明专利]一种用于膜电极连续输送的电堆组装的单电池结构

说明书

一种用于膜电极连续输送的电堆组装的单电池结构，属于燃料电池领域。本发明由两个平行极板之间夹有膜电极组成。膜电极上设有边框，边框内设有反应区和流体公用通道，边框侧面设有连接条，连接条上设有MEA连接点。极板上设有极板边框，极板边框设有密封件，密封件内设有板片，板片内极板公共通道和极板的流场区，极板边框上设有卡槽。本项发明申请公开一种结构用于制造燃料电池单电池及其形成的多电池电堆。膜电极连续传入装配工位，使用其边缘的连接条对极板调节定位，将膜电极固定在极板上，定位准确而且不容易错位，并可以选择性地形成视觉周期性差异，有利于多单电池电堆的外观标记和统计检查。

技术领域

本发明属于燃料电池领域，具体涉及一种用于膜电极连续输送的电堆组装的 单电池结构。

背景技术

氢质子交换膜燃料电池的单电池由膜电极及其两侧的极板构成，单个电池电 压在1.0V以下，通常采用多个单电池的叠加方式组成电堆，以提高电压输出值， 再经过电压转换，提供适应于用电器的使用电压。

膜电极(MEA)具有反应区，提供原料与氧化剂的反应面，反应区四周采用 绝缘材料固定中间反应区材料，形成称为边框的区域，该区域还有用于燃料、氧 化剂和冷却剂输送的开孔，并使用密封材料对流体之间以及流体与外界隔离。

进入电堆组装之前，前期的膜电极制造完成时，膜电极一般是剪裁出的、膜 电极处于散件状态、相互之间有隔离纸的多个单片层叠在一起，在组装中使用机 械手一件一件吸附膜电极、放弃隔离纸，然后传送到组装位，是一种非连续传送 方式。

组装电池时，膜电极与极板结合方式为平板式压合，需要对齐水平方向位置。 常规的膜电极与极板之间的定位采用极板和膜电极对应位置上定位杆，也有采用 密封材料上的凸起或额外的柱销状物体嵌入极板或膜电极的边框，达到定位作 用。

从外观上，完全一致的电堆电池叠片在区分具体单电池时并不方便，特别是 需要特殊检测某个单电池时，其具体编号不容易管理。

另一方面，非连续的部件组装具有供应上散件方式的不利因素，其定位杆或 柱销状凸起增加了部件数，也有不利一面。整堆长度或分段式的定位杆在单个电 池更换时，可能需要拆解很多单电池，工作量和产生的附加问题很多。

发明内容

针对上述不足本发明提供一种单电池结构，该单电池结构定位准确而且不容 易错位，并可以选择性地形成视觉周期性差异，有利于多单电池电堆的外观标记 和统计检查。

本发明解决技术问题采用的单电池结构由两个平行极板之间夹有膜电极组 成。膜电极上设有边框，边框内设有反应区和流体公用通道，边框侧面设有连接 条，连接条上设有MEA连接点。极板上设有极板边框，极板边框设有密封件， 密封件内设有板片，板片内极板公共通道和极板的流场区，极板边框上设有卡槽。

进一步的，卡槽的形状为开口宽度小于开口根部宽度。

进一步的，卡槽根部为矩形状的卡槽a、类椭圆状卡槽b中的一种。

进一步的，MEA连接点为连接条状，MEA连接点宽度比连接条窄，宽度为 1～3mm。

有益效果：本项发明申请公开一种结构用于制造燃料电池单电池及其形成的 多电池电堆。膜电极连续传入装配工位，使用其边缘的连接条对极板调节定位， 将膜电极固定在极板上，定位准确而且不容易错位，并可以选择性地形成视觉周 期性差异，有利于多单电池电堆的外观标记和统计检查。本发明还降低了在需要 的时候拆卸电堆的难度和减小拆卸损伤风险。另外还在于生产过程中保持比常规 技术更多的配件连续供应，有利于多环节生产的连续衔接，可以减少相应的散装 部件工艺应用，同时减少辅助材料的使用和消耗，降低成本，为生产的连续性和 快速进行提供有利条件。

附图说明

图1为本发明中膜电极的主视图。

图2为本发明中两膜电极相连的俯视图。