[实用新型]一种复合补强层结构的燃料电池用双面密封材

说明书

本实用新型提供一种复合补强层结构的燃料电池用双面密封材，涉及燃料电池领域，复合在电池片中，所述电池片包括依次复合的阳极板、阳极碳纸、双面密封材、阴极碳纸、阴极板，所述双面密封材包括膜本体以及开设在膜本体中间的矩形通槽，所述膜本体上沿着通槽的轮廓设置有口字型的补强层，所述补强层的内圈延伸至通槽内；所述阴极碳纸的外框尺寸大于补强层的外框尺寸，且置于补强层的顶部；所述阳极碳纸的外框尺寸小于通槽的外框尺寸，且置于补强层的底部。通过在通槽内边框上设置厚度大于膜本体的补强层，使阳极碳纸和阴极碳纸的应力均匀的集中在补强层上，避免阴、阳极碳纸由于应力不均造成的破损，有效提升电池片的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体为一种复合补强层结构的燃料电池用双面密封材。

背景技术

燃料电池动力系统将燃料和氧化剂转换成电。一种燃料电池动力系统采用质子交换膜(以下称为“PEM”)以催化方式利于燃料(例如氢)和氧化剂(例如空气或氧气)反应而发电。PEM是一种固体聚合物电解质，其利于质子在燃料电池动力系统通常采用的一组发电电池的每一个电池片中从阳极迁移到阴极。

每个单元电池片包括阳极、阴极和膜电极(阳极、阴极碳纸)。膜电极是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件，是燃料电池内部能量转换的场所。膜电极承担燃料电池内的多相物质传输(包括液态水、氢气、氧气、质子和电子传输)，通过电化学反应，负责将燃料氢气的化学能转换成电能。膜电极的性能直接影响PEMFC的寿命。

但是由于现有的膜电极中阳极碳纸和阴极碳纸都是直接接触复合，阴极碳纸作用在双面密封材的通槽边缘和阳极碳纸上的局部应力较大，由于凹凸的偏差容易造成碳纸形变，而碳纸的材质较脆，阳极碳纸、阴极碳纸容易碎裂。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种复合补强层结构的燃料电池用双面密封材，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种复合补强层结构的燃料电池用双面密封材，复合在电池片中，所述电池片包括依次复合的阳极板、阳极碳纸、双面密封材、阴极碳纸、阴极板，所述双面密封材包括膜本体以及开设在膜本体中间的矩形通槽，所述膜本体上沿着通槽的轮廓设置有口字型的补强层，所述补强层的内圈延伸至通槽内；所述阴极碳纸的外框尺寸大于补强层的外框尺寸，且置于补强层的顶部；所述阳极碳纸的外框尺寸小于通槽的外框尺寸，且置于补强层的底部，所述阴极碳纸与阳极碳纸之间设置有质子交换膜。

优选的，所述阳极碳纸的外框尺寸相较于通槽的外框尺寸等距缩小 0.01mm-1mm，所述阴极碳纸的外框尺寸相较于补强层的外框尺寸等距扩大 1mm-5mm。

优选的，所述阳极板或阴极板包括极板本体以及设置在极板本体上的极板进口一、极板出口一、极板进口二、极板出口二、极板冷却液进口、极板冷却液出口以及连接极板进口一和极板出口一、极板进口二和极板出口二、极板冷却液进口和极板冷却液出口的通道，所述膜本体上设有与极板进口一、极板出口一、极板进口二、极板出口二、极板冷却液进口、极板冷却液出口相适配的膜片进口一、膜片出口一、膜片进口二、膜片出口二、膜片冷却液进口、膜片冷却液出口，所述膜片进口一、膜片出口一、膜片进口二、膜片出口二边缘均设置有与通道相适配的排水道，所述排水道的出口端延伸至相邻膜片进口一、膜片出口一、膜片进口二、膜片出口二边框边缘。

优选的，所述膜片进口一、膜片出口一、膜片进口二、膜片出口二、膜片冷却液进口、膜片冷却液出口的边框相较于极板进口一、极板出口一、极板进口二、极板出口二、极板冷却液进口、极板冷却液出口的边框等距缩小。

优选的，所述膜本体的外边框相较于极板本体的外边框等距扩大。

(三)有益效果