[发明专利]燃料单电池

说明书

本发明实施例提供了一种燃料单电池，燃料单电池包括依次堆叠的阳极端板、阳极绝缘板、阳极集流板、阳极极板、膜电极、阴极极板、阴极集流板、阴极绝缘板和阴极端板，所述阳极端板上设有阳极气路入口和阳极气路出口，所述阴极端板上设有阴极气路入口和阴极气路出口。本发明实施例提供的燃料单电池在阳极端板处进出阳极气体，并由阴极端板处进出阴极气体，杜绝了阳极气体和阴极气体在膜电极以外接触的可能，将阳极气体和阴极气体的串气风险降至最低，显著提高了燃料单电池的安全性。

技术领域

本发明涉及燃料电池制造技术领域，尤其是涉及一种燃料单电池。

背景技术

质子膜氢燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂内的化学能直接转化为电能的能源装置，具有能量转换效率高、环境污染少、使用寿命长等优点，适用于交通、电站、可移动电源等多种用途，具有广阔的市场应用前景。燃料单电池需具有阳极气体流路、阴极气体流路及冷却介质流路，其中尤其是阳极气体流路和阴极气体流路需要严格密封，以避免阳极气体和阴极气体的交叉泄露，一旦阳极气体和阴极气体在膜电极以外接触，燃料单电池的安全性将受到严重威胁。并且由于在质子膜燃料电池的评价中需要频繁拆装燃料单电池，其多次拆装安全性便变得无比重要。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种可有效避免阳极气体和阴极气体的串气的燃料单电池，这种燃料单电池具有优异的安装性能。

根据本发明实施例的燃料单电池，包括：依次堆叠的阳极端板、阳极绝缘板、阳极集流板、阳极极板、膜电极、阴极极板、阴极集流板、阴极绝缘板和阴极端板，所述阳极极板的朝向所述膜电极的一侧设有阳极气体流道，所述阴极极板的朝向所述膜电极的一侧设有阴极气体流道，所述阴极极板上还设有冷却介质流道，所述阳极端板上设有阳极气路入口和阳极气路出口，所述阳极绝缘板、所述阳极集流板和所述阳极极板上均开设有开孔以便构造出与所述阳极气路入口连通的阳极进气通路以及与所述阳极气路出口连通的阳极出气通路，所述阳极进气通路和所述阳极出气通路中的每一者与所述阳极气体流道连通，所述阴极端板上设有阴极气路入口和阴极气路出口，所述阴极绝缘板、所述阴极集流板和所述阴极极板上均开设有开孔以便构造出与所述阴极气路入口连通的阴极进气通路以及与所述阴极气路出口连通的阴极出气通路，所述阴极进气通路和所述阴极出气通路中的每一者与所述阴极气体流道连通，所述燃料单电池还包括与所述冷却介质流道连通的冷却介质流入通路和冷却介质流出通路。

根据本发明实施例提供的燃料单电池由阳极端板处进出阳极气体，并由阴极端板处进出阴极气体，杜绝了阳极气体和阴极气体在膜电极以外接触的可能，将阳极气体和阴极气体的串气风险降至最低，与相关技术中从一侧同时进气的方案相比，显著提高了燃料单电池的安全性。

由此，本发明实施例提供的燃料单电池具有安全性好的优点。

另外，根据本发明的燃料单电池还具有如下附加技术特征：

在一些实施例中，所述阳极端板上设有冷却介质入口和冷却介质出口，所述阳极绝缘板、所述阳极集流板、所述阳极极板和所述膜电极上均开设有开孔以便构造出所述冷却介质流入通路和所述冷却介质流出通路，或者，所述阴极端板上设有冷却介质入口和冷却介质出口，所述阴极绝缘板和所述阴极集流板上均开设有开孔以便构造出所述冷却介质流入通路和所述冷却介质流出通路。

在一些实施例中，燃料单电池还包括环状的限位垫片，所述限位垫片环绕所述膜电极设置，所述限位垫片与所述阳极极板和所述阴极极板中的每一者相抵以防止所述膜电极被过度压缩。

在一些实施例中，所述阴极端板在其长度方向上具有相对的第一端部和第二端部，所述阴极气路入口设在所述第一端部上，所述阴极气路出口设在所述第二端部上。

在一些实施例中，所述阳极进气通路与所述阴极出气通路邻近设置。