[实用新型]边框结构及具有该结构的电化学电池装置

说明书

本实用新型提供了一种边框结构及具有该结构的电化学电池装置，边框结构包括垫片组件，垫片组件包括：第一垫片，第一垫片上设置有第一中心腔，第一垫片的边框上设置有第一流体孔和第二流体孔，第一垫片设置在电池装置的膜电极的一侧；第二垫片，第二垫片上设置有第二中心腔，第二垫片的边框上设置有第三流体孔、第四流体孔和连通通道，连通通道连通第三流体孔或第四流体孔与第二中心腔；第二垫片设置在第一垫片远离膜电极的一侧；其中，第一垫片和第二垫片相独立地设置，第一流体孔与第三流体孔相对设置，第二流体孔与第四流体孔相对设置；第一垫片和第二垫片均为矩形框架。本实用新型解决了现有技术中电池堆的边框结构的加工成本较高的问题。

技术领域

本实用新型涉及电化学电池技术领域，具体而言，涉及一种边框结构及具有该结构的电化学电池装置。

背景技术

在电化学电池(包括燃料电池、电解槽等)的叠堆过程中，如何实现水/气流路与反应腔相连，而不导致不同气路互串是一个重要的研究问题。

目前，现有的专利中鲜有就此问题给出解决方案的案例，仅有部分给出电化学电池整体方案的案例中包含的部分结构从侧面解决所述问题。一般情况下，可以通过机加工或铸造方式获得具有连通结构的侧向孔，从而实现在连接各节单电池的主管路中包含若干个歧管连通所对应的反应腔的目的。该侧向孔可能位于极板结构件中，也有可能位于框架垫板结构件中，或其它。

然而，如若连通结构不合理或装配环境不匹配，则会出现结构件力学强度不足而导致完整性受到破坏，从而出现氢氧气路互串问题，无法维持氢气侧额定工况，当电化学电池处于高压工况下工作时尤为明显。另外，部分结构本身存在难以加工或加工成本较高等问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种边框结构及具有该结构的电化学电池装置，以解决现有技术中的电池堆的边框结构的加工成本较高的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种边框结构，包括垫片组件，垫片组件包括：第一垫片，第一垫片上设置有第一中心腔，第一垫片的边框上设置有第一流体孔和第二流体孔，第一垫片用于设置在电池装置的膜电极的一侧；第二垫片，第二垫片上设置有第二中心腔，第二垫片的边框上设置有第三流体孔、第四流体孔以及连通通道，连通通道用于连通第三流体孔或第四流体孔与第二中心腔；第二垫片设置在第一垫片远离膜电极的一侧；其中，第一垫片和第二垫片相独立地设置，第一流体孔与第三流体孔相对设置，第二流体孔与第四流体孔相对设置；其中，第一垫片和第二垫片均为矩形框架。

进一步地，第一垫片的制作材料为硬质材料；和/或第二垫片的制作材料为柔性材料且为绝缘材料。

进一步地，第一垫片的制作材料为不锈钢材料或陶瓷材料；和/或第二垫片的制作材料为聚四氟乙烯材料或橡胶材料。

进一步地，垫片组件为两个，两个垫片组件分别设置在膜电极的相对两侧，当两个垫片组件均处于叠置状态时，两个垫片组件的连通通道在同一个平行于膜电极的平面内的投影错位设置。

进一步地，垫片组件为两个，两个垫片组件分别设置在膜电极的相对两侧，当两个垫片组件均处于叠置状态时，两个垫片组件的连通通道在同一个平行于膜电极的平面内的投影平行设置或成预设夹角设置设置。

进一步地，第一垫片为板体，第一流体孔和第二流体孔贯通第一垫片的相对两个板面；和/或第二垫片为板体，第三流体孔、第四流体孔和连通通道贯通第二垫片的相对两个板面。

进一步地，第一垫片包括首尾依次连接的第一条形板、第二条形板、第三条形板以及第四条形板，第一条形板和第三条形板均设置有多个第一流体孔；第二条形板和第四条形板均设置有多个第二流体孔。