一种低泄露量的燃料电池双极板密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体而言，尤其涉及一种低泄露量的燃料电池双极板密封结构。


背景技术：

2.燃料电池能量转化效率高、污染物零排放、无运动部件工作安静等优点，是清洁能源中最有希望的技术。目前，在航天、汽车领域得到长足的发展。燃料电池的微小泄露容易引起燃料电池的爆炸，因此燃料电池的密封显得格外重要。
3.常见的双极板密封利用的橡胶材质实现密封，胶线的截面通常是圆形或者方形的。已有技术中，由于电堆组装力大小和胶线槽尺寸的限制，密封胶线的泄露量仍旧略大，同时，采用胶水直接粘接的密封方式，双极板无法更换或者拆卸，如何在现有双极板密封槽凸台结构，减少密封结构的泄露量是一个需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.根据上述提出现有的双极板密封胶线泄漏量大的技术问题，而提供一种低泄露量的燃料电池双极板密封结构。
5.本实用新型采用的技术手段如下：
6.一种低泄露量的燃料电池双极板密封结构，其特征在于，包括主密封部、微凸起部和连接部；所述密封结构为一体式橡胶结构；所述主密封部两侧分别设置有一个所述连接部，所述连接部一侧表面设置有所述微凸起部，所述主密封部两侧的所述连接部和所述微凸起部对称设置。
7.进一步地，组装燃料电池电堆时，所述密封结构用于在所述燃料电池电堆内双极板与膜电极边框之间形成密封，所述主密封部底部粘接固定于所述双极板的胶线槽内，所述主密封部两侧的所述连接部分别搭接于所述胶线槽两侧的平台，所述连接部未设置所述微凸起部的一侧搭接于所述平台；所述膜电极边框位于相邻的两个所述双极板之间，所述密封结构的所述主密封部和所述主密封部两侧的所述微凸起部分别与所述膜电极边框紧密接触形成密封。
8.进一步地，所述主密封部两侧的所述微凸起部与所述主密封部和所述膜电极边框之间分别形成一个密封腔室。
9.进一步地，所述微凸起部表面为圆弧面。
10.进一步地，所述微凸起部纵向截面为矩形或梯形。
11.进一步地，所述密封结构的材质为硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶等橡胶。
12.较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
13.1、本实用新型提供的低泄露量的燃料电池双极板密封结构，有效地利用双极板胶线槽两侧的凸台，增加了电堆密封面的宽度，降低了电堆气体泄漏量。
14.2、本实用新型提供的低泄露量的燃料电池双极板密封结构，微凸起部与主密封部及膜电极边框间形成了两个气体密封腔室，有利于降低电堆气体泄漏量；同时，微凸起部结构很小，对电堆组装力影响不大。
15.基于上述理由本实用新型可在燃料电池领域广泛推广。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型所述密封结构示意图。
18.图2为本实用新型所述密封结构使用状态示意图。
19.图3为矩形的所述微凸起部结构示意图。
20.图4为梯形的所述微凸起部结构示意图。
21.图中：1、金属氢侧极板ⅰ；1’、金属氢侧极板ⅱ；2、金属氧侧极板ⅰ；2’、金属氧侧极板ⅱ；3、氧侧密封结构；3’、氢侧密封结构；3c、主密封部；3a、微凸起部；3b、连接部；4、膜电极边框；5、胶线槽；6、平台。
具体实施方式
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
25.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
27.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
28.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
29.实施例1
30.如图1所示，本实用新型提供了一种低泄露量的燃料电池双极板密封结构，包括主密封部3c、微凸起部3a和连接部3b；
31.所述密封结构为一体式橡胶结构；
32.所述主密封部3c两侧分别设置有一个所述连接部3b，所述连接部3b一侧表面设置有所述微凸起部3a，所述主密封部3c两侧的所述连接部3b和所述微凸起部3a对称设置。
33.进一步地，组装燃料电池电堆时，所述密封结构用于在所述燃料电池电堆内双极板与膜电极边框之间形成密封，所述主密封部3c底部粘接固定于所述双极板的胶线槽5内，所述主密封部3c两侧的所述连接部3b分别搭接于所述胶线槽5两侧的平台6，所述连接部3b未设置所述微凸起部3a的一侧搭接于所述平台6；所述膜电极边框4位于相邻的两个所述双极板之间，所述密封结构的所述主密封部3c和所述主密封部3c两侧的所述微凸起部3a分别与所述膜电极边框4紧密接触形成密封。
34.进一步地，所述主密封部3c两侧的所述微凸起部3a与所述主密封部3c和所述膜电极边框4之间分别形成一个密封腔室，密封腔室的形成能够大大能够降低燃料电池密封空间的介质压力，有利于密封，降低气体泄露量。
35.进一步地，所述密封结构宽度大于所述胶线槽5宽度。
36.进一步地，所述微凸起部3a表面为圆弧面。
37.进一步地，如图3-4所示，所述微凸起部3a纵向截面为矩形或梯形。
38.进一步地，所述密封结构的材质为硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶等橡胶。
39.进一步地，所述密封结构适用于金属板燃料电池电堆或石墨板燃料电池电堆。
40.下面结合具体实例说明本实用新型所述密封结构的使用方式，如图2所示，在组装
燃料电池电堆时(以金属板燃料电池电堆为例，石墨板燃料电池电堆的使用方式与其相同)，本实用新型所述密封结构用于在双极板与膜电极边框之间形成密封，图2所示包括两个双极板，上侧双极板由金属氢侧极板ⅰ1和金属氧侧极板ⅰ2构成，下侧双极板由金属氢侧极板ⅱ1’和金属氧侧极板ⅱ2’构成；上侧双极板和下侧双极板之间为膜电极边框4，上侧双极板的金属氧侧极板ⅰ2和下侧双极板的金属氢侧极板ⅱ1’的胶线槽5内设置有所述密封结构，主密封部3c底部粘接固定于胶线槽5内，主密封部3c两侧的连接部3b分别搭接于胶线槽5两侧的平台6，且连接部3b未设置微凸起部3a的一侧搭接于平台6，主密封部3c和主密封部3c两侧的微凸起部3a分别与膜电极边框4紧密接触能够形成三道密封结构，上侧双极板的金属氧侧极板ⅰ2能够通过密封结构实现与膜电极边框4构成对氧气腔的密封，下侧双极板的金属氢侧极板ⅱ1’能够通过密封结构实现与膜电极边框4构成对氢气腔的密封；
41.本实用新型提供的密封结构，通过连接部3b和微凸起部3a的设置，有效的利用了双极板胶线槽5两侧的平台6，密封宽度比仅设置有主密封部3c的密封结构要宽很多，气体泄露量更小，同时，微凸起部3a与主密封部3c与膜电极边框4之间能够形成两个密封腔室，有利于降低气体泄露量，微凸起部3a结构较小，不会过多增加组装燃料电池电堆需要的组装力。
42.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。