用于电化学电池的板组件及其生产方法以及电化学电池与流程

本发明涉及一种用于电化学电池的板组件，并涉及一种电化学电池和一种板组件的生产方法。

背景技术：

1、电化学电池作为电力供应装置正日益获得研究人员和市场的关注。例如，作为电化学电池的一种，燃料电池在电动交通工具、便携式电源等领域获得了广泛的应用。

2、通常，燃料电池可包括多个流场板和膜电极组件。已知流场板可分别具有两个板元件。特别是，这两个板元件可例如通过焊接永久地固定在一起。通常，用于反应流体和/或冷却剂的流体通道可形成在流场板的至少一侧上。在现有的燃料电池中，密封件可直接布置在流场板上，以防止反应流体和/或冷却液泄漏。

3、然而，在电化学电池的工作过程中，在密封件处仍可能发生泄漏。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于电化学电池的板组件，从而实现更可靠的密封。

2、根据本发明的一个方面，提出了一种用于电化学电池的板组件。所述板组件包括：板主体，其包括彼此固定的至少两个板元件，其中，所述至少两个板元件通过连接缝连接，所述连接缝在板主体的表面上暴露；隔层，其形成在板主体的所述表面上，使得隔层的朝向连接缝的底部在连接缝处与板主体形状互补；以及密封件，其设置在板主体上，使得隔层位于密封件与连接缝之间。

3、在根据本发明的一个示例性实施例中，板主体在其表面上形成有分别布置在连接缝两侧的两个凹槽，隔层和密封件中的至少一个的一部分伸入所述两个凹槽中。

4、在根据本发明的一个示例性实施例中，隔层为塑料隔层，其通过模制成型工艺、特别是注射成型工艺直接施加至板主体。

5、在根据本发明的一个示例性实施例中，板主体的所述表面形成有分别布置在连接缝两侧的第一凹槽和第二凹槽。隔层在其底部形成有第一突起和第二突起，所述第一突起和第二突起分别伸入第一凹槽和第二凹槽中以形成形状配合。

6、在根据本发明的一个示例性实施例中，隔层在其远离连接缝的顶侧形成有用于接收密封件的接收槽。

7、在根据本发明的一个示例性实施例中，接收槽限界出接收空间，所述接收空间具有与连接缝的延伸方向垂直的t形横截面。接收空间包括远离连接缝的第一空间和与第一空间相比更靠近连接缝的第二空间。在与连接缝的延伸方向和板主体的厚度方向垂直的宽度方向上，第一空间的宽度大于第二空间的宽度。接收槽包括位于第一空间和第二空间之间的过渡位置处的肩部。密封件形成为具有与连接缝的延伸方向垂直的t形横截面。密封件包括远离连接缝的第一部分和与第一部分相比更靠近连接缝的第二部分其中，在所述宽度方向上，第一部分的宽度大于第二部分的宽度。第一部分位于第一空间中并被压在肩部上，第二部分位于第二空间中。

8、在根据本发明的一个示例性实施例中，在密封件的放松状态下，第二部分形成为具有与第二空间相同的形状使得第二部分完全填充第二空间，第一部分的宽度比第一空间的宽度小。

9、在根据本发明的一个示例性实施例中，隔层为涂覆层，其通过涂覆工艺、特别是通过粉末涂覆工艺施加至板主体。

10、在根据本发明的一个示例性实施例中，密封件的朝向连接缝的底侧具有与隔层直接接触的第一区域以及与板主体直接接触的第二区域和第三区域。在与连接缝的延伸方向和板主体的厚度方向垂直的宽度方向上，第一区域位于第二区域与第三区域之间。

11、在根据本发明的一个示例性实施例中，板主体的所述表面形成有分别布置在连接缝两侧的第一凹槽和第二凹槽。密封件形成有位于第二区域的第一突起和位于第三区域的第二突起，第一突起和第二突起分别伸入第一凹槽和第二凹槽中以形成形状配合。

12、在根据本发明的一个示例性实施例中，密封件的朝向连接缝的整个底侧都与隔层直接接触。

13、在根据本发明的一个示例性实施例中，板主体的所述表面上形成有分别布置在连接缝两侧的第一凹槽和第二凹槽。隔层覆盖第一凹槽的表面和第二凹槽的表面。密封件在其底部形成有第一突起和第二突起，第一突起和第二突起分别伸入第一凹槽和第二凹槽中以形成形状配合。

14、在根据本发明的一个示例性实施例中，与密封件相比，隔层由尺寸对温度的敏感性较低的材料制成。

15、在根据本发明的一个示例性实施例中，板主体形成有引导槽，连接缝位于所述引导槽的底部。隔层和密封件都至少部分地布置在引导槽中。

16、在根据本发明的一个示例性实施例中，所述电化学电池为燃料电池；和/或，板组件的板主体构造为流场板。

17、在根据本发明的一个示例性实施例中，所述至少两个板元件焊接至彼此，连接缝包括焊缝；和/或，密封件通过包覆成型工艺施加在隔层上。

18、根据本发明的另一方面，提出了一种包括根据本发明的板组件的电化学电池。

19、根据本发明的另一方面，提出了一种根据本发明的板组件的生产方法。所述生产方法包括：

20、步骤s10：提供板主体，其包括彼此固定的至少两个板元件，其中，所述至少两个板元件通过连接缝连接，所述连接缝在板主体的表面上暴露；

21、步骤s20：在板主体上设置隔层，其中，隔层形成在板主体的所述表面上，使得隔层的朝向连接缝的底部在连接缝处与板主体形状互补；以及

22、步骤s30：在板主体上设置密封件，使得隔层位于密封件与连接缝之间。

23、根据本发明，在连接缝与密封件之间附加地设有隔层，使得隔层的底部在连接缝处与板主体形状互补。在这种情况下，密封件、隔层和带有连接缝的板主体共同形成夹层结构，并且能够实现更可靠的密封。

24、即使在将所述至少两个板元件彼此固定后，板主体表面上在连接缝处出现不平整，该不平整也可通过隔层补偿。因此，可防止因该不平整而在密封件与板主体之间形成可能导致泄漏的局部空隙。

技术特征：

1.一种用于电化学电池的板组件(100)，其中，所述板组件(100)包括：

2.根据权利要求1所述的板组件(100)，其中，

3.根据权利要求1或2所述的板组件(100)，其中，

4.根据权利要求3所述的板组件(100)，其中，

5.根据权利要求3或4所述的板组件(100)，其中，

6.根据权利要求5所述的板组件(100)，其中，

7.根据权利要求6所述的板组件(100)，其中，

8.根据权利要求1或2所述的板组件(100)，其中，

9.根据权利要求8所述的板组件(100)，其中，

10.根据权利要求8或9所述的板组件(100)，其中，

11.根据权利要求8所述的板组件(100)，其中，

12.根据权利要求11所述的板组件(100)，其中，

13.根据权利要求1-12中任一项所述的板组件(100)，其中，

14.根据权利要求1-13中任一项所述的板组件(100)，其中，

15.根据权利要求1-14中任一项所述的板组件(100)，其中，

16.根据权利要求1-15中任一项的板组件(100)，其中，

17.一种电化学电池，其中，所述电化学电池包括根据权利要求1-16中任一项所述的板组件(100)。

18.根据权利要求1-16中任一项所述的板组件(100)的生产方法，其中，所述生产方法包括：

技术总结
本发明涉及一种用于电化学电池的板组件(100)，其中，所述板组件(100)包括：板主体(10)，其包括彼此固定的至少两个板元件(11)，其中，所述至少两个板元件(11)通过连接缝(12)连接，所述连接缝(12)在板主体(10)的表面上暴露；隔层(20)，其形成在板主体(10)的所述表面上，使得隔层(20)的朝向连接缝(12)的底部在连接缝(12)处与板主体(10)形状互补；以及密封件(30)，其设置在板主体(10)上，使得隔层(20)位于密封件(30)与连接缝(12)之间。本发明还提供一种电化学电池和一种板组件的生产方法。通过本发明，可实现更可靠的密封。

技术研发人员：K·皮泰曼尼
受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15