[发明专利]燃料电池长寿命膜电极的密封结构

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体为燃料电池长寿命膜电极的密封结构，包括阳极板和阴极板，所述阳极板与阴极板叠合，且阳极板与阴极板之间夹持有质子交换膜和扩散片，所述扩散片由两片组成并分布与质子交换膜的两侧，所述阳极板和阴极板的两端皆开设有通孔，所述阳极板的外表面设置有密封槽件，所述密封槽件包括第一环槽、条形槽和第二环形槽，所述第一环槽内嵌合有密封圈，所述条形槽的内部呈阶梯状，且所述条形槽的两侧皆开设有导槽并与向外延伸到阳极板的表面，所述条形槽内嵌合有密封条，密封条的外表面套接有封盖。本发明具有独立吸附式密封机构，对膜电极与催化片连接处进行针对密封，增强密封性，同时提高密封寿命。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体为燃料电池长寿命膜电极的密封结构。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器，膜电极是装配在两块双极板中，用来质子转换发电的，膜电极上有气有水，因此膜电极的密封十分重要。

申请号为CN200510023723.4的中国发明专利，公开了一种用于燃料电池的导流双极板或膜电极的密封结构，包括导流双极板或膜电极、密封件，所述的密封件设置在导流双极板或膜电极的正、反面对称位置，在所述的导流双极板或膜电极设置密封件的位置开有多个连接通孔，所述的设置在导流双极板或膜电极正、反面的二密封件通过上述多个连接通孔用与其本身相同的材料连接在一起。与现有技术相比，本发明密封结构在导流双极板与膜电极分离时，其密封件不易变形，也不会脱落，可重复使用。

但是，这种密封方式存在一些问题，其一，密封件装在膜电极正、反面，可以对膜电极进行基本密封，然而为了提高膜电极转换效果，在膜电极两侧会贴合有催化片，加速催化，催化片与膜电极之间无密封，易导致气体从催化片与膜电极缝隙进入，这样就造成气体略过了催化片，直接与膜电极反应，未经过催化之间反应，直接导致离子转化率降低。

其二，密封件装在膜电极正、反面，可以对膜电极进行基本密封，然而密封圈长期接触水和氧气，长期使用腐蚀，影响寿命。

其三，膜电极与催化片处无法针对密封，用于新能源车辆使用的话，车辆在加速、急停状态时，内部气液受到惯性影响会加速对膜电极和催化片连接处冲击，长期如此，导致密封性急剧下降。

因此亟需设计燃料电池长寿命膜电极的密封结构来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供燃料电池长寿命膜电极的密封结构，以解决上述背景技术中提出的密封寿命短，用于车辆使用，在加速状态下，膜电极与催化片连接处密封性急剧下降的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：燃料电池长寿命膜电极的密封结构，包括阳极板和阴极板，所述阳极板与阴极板叠合，且阳极板与阴极板之间夹持有质子交换膜和扩散片，所述扩散片由两片组成并分布与质子交换膜的两侧，所述阳极板和阴极板的两端皆开设有通孔，所述阳极板的外表面设置有密封槽件，所述密封槽件包括第一环槽、条形槽和第二环形槽，所述第一环槽内嵌合有密封圈，所述条形槽的内部呈阶梯状，且所述条形槽的两侧皆开设有导槽并与向外延伸到阳极板的表面，所述条形槽内嵌合有密封条，所述密封条的外表面套接有封盖，且所述封盖内嵌于条形槽内，所述第二环形槽嵌合有封边环，且封边环围绕于密封圈的四周，所述密封条的两端上翘中间低洼，且密封条的中心处一体化连接有弧面凸条。

优选的，所述密封圈呈环形围绕阳极板的内侧一圈，且密封圈的两端围绕通孔外侧设置。

优选的，所述密封圈和密封条的数量皆为两个，两个所述密封圈和密封条分别安装于阳极板和阴极板上。

优选的，所述封边环包括环体和充气孔，所述环体的边缘呈弧形，所述环体的表面开设有充气孔。

优选的，所述充气孔由两个喇叭状通孔相组合，且右侧喇叭状通孔套在左侧喇叭状通孔的尾端。