单电池、燃料电池电堆及燃料电池的制作方法

本申请涉及燃料电池，特别是涉及一种单电池、燃料电池电堆及燃料电池。

背景技术：

1、燃料电池是目前及未来主要的清洁能源技术，具有能量密度高、低污染、续航里程高等优点，广泛应用于车用动力及备用电源等领域。

2、相关技术中，燃料电池电堆主要是由多个膜电极和双极板堆叠而成，两端通过两个端板进行夹紧固定。但在多个双极板和膜电极堆叠时，存在装配公差较大，且容易损坏膜电极等问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种单电池、燃料电池电堆及燃料电池，以改善燃料电池电堆的装配精度。

2、本申请第一方面提供了一种单电池，单电池包括：膜电极；以及极板组件，用于支撑膜电极，极板组件包括第一极板和第二极板，第一极板和第二极板分别配置于膜电极的两侧；其中，第一极板配置有卡扣，第二极板上设有卡合部，卡扣能够沿第一方向卡合于卡合部。

3、通过卡扣卡合于卡合部，实现第一极板与第二极板的装配，膜电极设置于第一极板和第二极板之间，进而实现极板组件与膜电极的组装，形成一体化的单电池。通过一体化的单电池进行堆叠，可有效减小燃料电池电堆组装时的装配公差，改善燃料电池电堆的装配精度，并且避免对于膜电极的损伤，提高燃料电池的电化学性能。

4、在其中一个实施例中，第一极板包括第一板体和弯折部，弯折部沿第一方向凸设于第一板体，卡扣配置于弯折部。

5、在其中一个实施例中，弯折部包括第一子部和第二子部，第一子部沿第一方向凸设于第一板体，第二子部连接于第一子部背离第一板体的一端且沿第二方向延伸设置，卡扣沿第一方向配置于第二子部，第二方向和第一方向彼此垂直。

6、在其中一个实施例中，卡合部构造为开设于第二极板的卡合孔，卡合孔在第一方向上开口设置，使得卡扣能够沿第一方向插设于卡合孔。

7、在其中一个实施例中，第二极板还设置有安装孔，安装孔与卡合孔沿第二方向间隔设置，第一极板包括弯折部，卡扣配置于弯折部，弯折部能够穿设于安装孔，使得卡扣能够沿第一方向插设于所述卡合孔，第二方向和第一方向彼此垂直。

8、在其中一个实施例中，卡合部构造为开设于第二极板的卡合槽，卡合槽在第一方向上开口设置，使得卡扣能够沿第一方向插设于卡合槽。

9、在其中一个实施例中，第二极板上设有第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起均沿第一方向延伸设置，第一凸起、第二极板和第二凸起共同限定出卡合槽。

10、在其中一个实施例中，膜电极设置有定位孔，卡扣能够经定位孔卡合于卡合部。

11、本申请第二方面提供了一种燃料电池电堆，燃料电池电堆包括多个如上述的单电池，全部单电池沿第一方向堆叠设置。

12、本申请第三方面提供了一种燃料电池，燃料电池包括如上述的燃料电池电堆。

技术特征：

1.一种单电池，其特征在于，所述单电池包括：

2.根据权利要求1所述的单电池，其特征在于，所述第一极板包括第一板体和弯折部，所述弯折部沿所述第一方向凸设于所述第一板体，所述卡扣配置于所述弯折部。

3.根据权利要求2所述的单电池，其特征在于，所述弯折部包括第一子部和第二子部，所述第一子部沿所述第一方向凸设于所述第一板体，所述第二子部连接于所述第一子部背离所述第一板体的一端且沿第二方向延伸设置，所述卡扣沿所述第一方向配置于所述第二子部，所述第二方向和所述第一方向彼此垂直。

4.根据权利要求1-3任一项所述的单电池，其特征在于，所述卡合部构造为开设于所述第二极板的卡合孔，所述卡合孔在所述第一方向上开口设置，使得所述卡扣能够沿所述第一方向插设于所述卡合孔。

5.根据权利要求4所述的单电池，其特征在于，所述第二极板上还设置有安装孔，所述安装孔与所述卡合孔沿第二方向间隔设置，所述第一极板包括弯折部，所述卡扣配置于所述弯折部，所述弯折部能够穿设于所述安装孔，使得所述卡扣能够沿所述第一方向插设于所述卡合孔，所述第二方向和所述第一方向彼此垂直。

6.根据权利要求1-3任一项所述的单电池，其特征在于，所述卡合部构造为开设于所述第二极板上的卡合槽，所述卡合槽在所述第一方向上开口设置，使得所述卡扣能够沿所述第一方向插设于所述卡合槽。

7.根据权利要求6所述的单电池，其特征在于，所述第二极板上设有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和第二凸起均沿所述第一方向延伸设置，所述第一凸起、所述第二极板和所述第二凸起共同限定出所述卡合槽。

8.根据权利要求1-3任一项所述的单电池，其特征在于，所述膜电极上设置有定位孔，所述卡扣能够经所述定位孔卡合于所述卡合部。

9.一种燃料电池电堆，其特征在于，所述燃料电池电堆包括多个如权利要求1-8任一项所述的单电池，全部所述单电池沿所述第一方向堆叠设置。

10.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括如权利要求9所述的燃料电池电堆。

技术总结
本申请涉及一种单电池、燃料电池电堆及燃料电池。单电池包括膜电极；以及极板组件，用于支撑膜电极，极板组件包括第一极板和第二极板，第一极板和第二极板分别配置于膜电极的两侧；其中，第一极板配置有卡扣，第二极板设有卡合部，卡扣能够沿第一方向卡合于卡合部。通过卡扣卡合于卡合部，膜电极设置于第一极板和第二极板之间，实现极板组件与膜电极的组装，形成一体化的单电池。通过一体化的单电池进行堆叠，可有效减小燃料电池电堆组装时的装配公差，改善燃料电池电堆的装配精度。

技术研发人员：郭轩成,崔龙,张苡铭,韩建,何仕豪,孙宗华,曲宁,李治达
受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14