[发明专利]一种燃料电池电堆

说明书

本发明涉及一种燃料电池电堆，包括由双极板与膜电极构成的燃料电池组，燃料电池组的前端从内向外依次连接有电堆前取电板、电堆前绝热垫、电堆前绝缘板和电堆前端板，燃料电池组的后端从内向外依次连接有电堆后取电板、电堆后绝热垫、电堆后绝缘板和电堆后端板，相邻的所述电堆后取电板、电堆后绝热垫、电堆后绝缘板和电堆后端板之间相贴合设置，将电堆前取电板、电堆前绝热垫和电堆前绝缘板夹紧于燃料电池组前端和将电堆后取电板、电堆后绝热垫和电堆后绝缘板夹紧于燃料电池组后端的所述电堆前端板和电堆后端板之间连接有若干连接螺栓。本发明能达到降低燃料电池电堆的损耗。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种燃料电池电堆。

背景技术

质子交换膜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发电装置，其具有工作温度低、启动快、比功率高、结构简单和操作方便等优点，因此燃料电池被广泛地应用于汽车行业、能源发电、船舶工业、航空航天、家用电源等行业。

双极板和膜电极是燃料电池堆中的重要组成部分，双极板用于提供燃料流通流道、导电和给膜电极提供支撑，膜电极是燃料电池电化学反应发生的场所，双极板和膜电极堆叠并串联后组成燃料电池单电池。为了提高整个燃料电池的输出功率，通常会将多个单电池通过串联的方式层叠组合起来，从而组装成燃料电池电堆。为了使燃料电池具有尽量小的接触电阻，就必须施加一定的压紧力，使得气体扩散层被压缩，因此需要在电堆外部设置电堆固定部件。

目前，燃料电池电堆采用箍带的方式进行固定，一方面，难以保证在燃料电池电堆上相对的箍带的锁紧力一致，因此容易导致阳极端板和阴极端板由于受力不均而出现弯曲的现象，使得燃料电池电堆的膜电极和双极板上的压力不均匀，进而影响燃料电池电堆的性能。专利：202120474888.8一种燃料电池电堆及燃料电池电堆的端板，在该专利的背景技术中采用螺母和螺杆来产生拉力，虽然可以形成加紧作用，但是也会对端板造成一些影响。并且，箍带固定在端板上，螺母以及螺杆头部占用较大体积，减小整堆体积功率密度。另一方面，箍带结构加工精度要求较高，长度存在的偏差进而影响螺栓的拧紧力矩，每条箍带的拧紧力存在差异，不利于电堆的一致性控制。

综上所述，目前现有的箍带固定的方案不利于体积功率密度的提高，且对燃料电池电堆的性能有一定的影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种燃料电池电堆。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种燃料电池电堆，包括由双极板与膜电极构成的燃料电池组，所述燃料电池组的前端从内向外依次连接有电堆前取电板、用于阻滞燃料电池组在冷启动过程中产生的热量传递至电堆前绝缘板的电堆前绝热垫、电堆前绝缘板和电堆前端板，相邻的所述电堆前取电板、电堆前绝热垫、电堆前绝缘板和电堆前端板之间相贴合设置，所述燃料电池组的后端从内向外依次连接有电堆后取电板、用于阻滞燃料电池电堆在冷启动过程中产生的热量传递至电堆后绝缘板的电堆后绝热垫、电堆后绝缘板和电堆后端板，相邻的所述电堆后取电板、电堆后绝热垫、电堆后绝缘板和电堆后端板之间相贴合设置，将电堆前取电板、电堆前绝热垫和电堆前绝缘板夹紧于燃料电池组前端和将电堆后取电板、电堆后绝热垫和电堆后绝缘板夹紧于燃料电池组后端的所述电堆前端板和电堆后端板之间连接有若干连接螺栓。

优选地，所述的一种燃料电池电堆，所述电堆前绝缘板上开设有用于安装电堆前绝热垫的前凹槽；所述电堆后绝缘板上开设有用于安装电堆后绝热垫的后凹槽。

优选地，所述的一种燃料电池电堆，所述连接螺栓至少设有10根，其中燃料电池组的上、下两面上设有4根连接螺栓，燃料电池组的左、右两侧上各有1根连接螺栓。

优选地，所述的一种燃料电池电堆，述连接螺栓上套装有绝缘套管。

优选地，所述的一种燃料电池电堆，所述电堆后绝缘板和电堆后端板之间连接有电堆中端板。