[实用新型]一种基于双面密封材燃料电池构造的电堆排水结构

说明书

本实用新型提供一种基于双面密封材燃料电池构造的电堆排水设计，包括壳体以及从外往内依次排布在壳体内的进气集成、进气端集流板、伪单体一、发电电池、伪单体二、盲端板、绝缘板、承压板、封装箱端板，发电电池由若干电池片叠合而成，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，双面密封材上开设有与阳极板、阴极板上的极板进出口相对应的三组膜片进出口，三个膜片出口内均设置有用于卡紧排水吸管的固定结构。通过设置双面密封材，将阳极碳纸和阴极碳纸置于双面密封材的碳纸通槽内，利用双面密封材的厚度抵消阳极碳纸和阴极碳纸的厚度，双面密封材的两面通过粘着剂粘合阳极板与阴极板，能有效提升电池片的密封性。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体为一种基于双面密封材燃料电池构造的电堆排水结构。

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。

具体地，发电电池由多个单元电池片组成，每个单元电池片包括阳极、阴极和电解质膜(阳极、阴极碳纸)。作为燃料的氢通过阳极板的流场供应给阳极，而作为氧化剂的氧通过阴极板的流场供应给阴极。供应至阳极的氢由布置在电极催化剂层中的催化剂离解为氢离子和电子。氢离子通过作为阳离子交换膜的电解质膜传输至阴极，而电子通过GDL和双极板传输至阴极。在阴极，通过电解质膜供应的氢离子和通过双极板传输的电子与供应至阴极的空气中的氧发生反应而生成水。氢离子的迁移导致电子流经外部导线，从而产生电和热。

但是现有的燃料电池电堆存在几个问题：第一，由于电堆在设置时具有一定的倾斜角度，所以发电电池反应产生的水容易在自身重力的作用下沿着倾斜方向聚集在电堆壳体的底部，排水效果不好；第二，阳极板、阳极板与电解质膜直接复合时，由于电解质膜的厚度，阳极板、阳极板之间的密封性存在一定的问题。

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基于双面密封材燃料电池构造的电堆排水结构，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：一种基于双面密封材燃料电池构造的电堆排水结构，包括壳体以及从外往内依次排布在壳体内的进气集成、进气端集流板、伪单体一、发电电池、伪单体二、盲端板、绝缘板、承压板、封装箱端板，所述发电电池由若干电池片叠合而成，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，所述双面密封材上开设有与阳极板、阴极板上的极板进出口相对应的三组膜片进出口，三个膜片出口内均设置有用于卡紧排水吸管的固定结构。

优选的，所述阳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、连接上述对应进出口的通道，所述双面密封材包括膜本体以及设置在膜本体上的膜片进口一、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，所述膜片出口一、膜片出口二、膜片冷却液出口上均设置有用于卡紧排水吸管的圆形卡槽，所述圆形卡槽的外侧开有缺口。

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，所述膜本体的外边框相较于极板本体的外边框等距扩大。