燃料电池的制作方法

本技术涉及燃料电池，更具体地，涉及一种燃料电池。

背景技术：

1、燃料电池是燃料电池系统的核心部件，其一般包括由多个单电池堆叠而成的单电池组合、位于单电池组合外侧的一对集流板以及位于最外侧的一对绝缘板，在单电池组合中形成有多个用于运输介质(包括燃料、氧化剂、冷却剂等)的公共管道，这些公共管道穿过一个绝缘板与外部连通，以便接收或排放介质。为了防止介质泄漏到单电池组合的端部双极板与绝缘板之间，需要在端部双极板与绝缘板之间实施针对各个公共管道的密封。在现有技术中，上述密封是通过施加在端部双极板上的橡胶密封涂层来实现的，这些橡胶密封涂层被夹持在端部双极板与绝缘板之间。然而，这带来了以下问题，燃料电池所处的环境温度与其工作温度之间具有较大的差异，因此燃料电池将在启动期间经历较大的温度变化，由于双极板与绝缘板的材料不同，双极板与绝缘板将呈现出不同的伸缩率，而这将导致双极板与绝缘板产生相对位移，该相对位移会对橡胶密封涂层施加较大的剪切力，甚至会将橡胶密封涂层撕裂，从而导致对各个公共管道的密封失效。

2、因此，在本领域中，亟需一种能够随着温度变化而在端部双极板与绝缘板之间保持良好的密封效果的技术方案。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中的问题，本实用新型提出了一种改进的燃料电池，其包括单电池组合以及结合至所述单电池组合的两端的一对绝缘板，所述单电池组合的两端由一对端部双极板构成，以使得每个端部双极板都与一个绝缘板相结合，并且在所述单电池组合中形成有延伸穿过其中的多个公共管道，所述燃料电池还包括在每个端部双极板与相应的绝缘板之间围绕所述多个公共管道布置的多个复合密封圈，其中，每个复合密封圈围绕一个公共管道并且包括刚性支撑层以及位于所述刚性支撑层两侧的两个柔性粘合剂层，并且每个复合密封圈被定位成使得，一个柔性粘合剂层靠近所述端部双极板，另一个柔性粘合剂层靠近所述绝缘板。

2、根据本实用新型的一种可选实施方式，每个复合密封圈的两个柔性粘合剂层将所述刚性支撑层分别粘合至所述端部双极板和所述绝缘板。

3、根据本实用新型的一种可选实施方式，每个复合密封圈还包括刚性隔离层，所述刚性支撑层通过一个柔性粘合剂层粘合至所述刚性隔离层，并通过另一个柔性粘合剂层粘合至所述绝缘板，并且每个端部双极板设有围绕所述多个公共管道以涂层形式布置的多个橡胶密封圈，每个橡胶密封圈抵靠一个复合密封圈的刚性隔离层。

4、根据本实用新型的一种可选实施方式，每个复合密封圈的刚性隔离层由与所述端部双极板相同的材料制成。

5、根据本实用新型的一种可选实施方式，所述单电池组合还包括交替地排列在一对端部双极板之间的多个膜电极组件和多个中间双极板，并且在每个膜电极组件的每一侧都设有膜电极边框，其中，每个复合密封圈的刚性隔离层由与所述膜电极边框相同的材料制成。

6、根据本实用新型的一种可选实施方式，每个复合密封圈还包括刚性隔离层，所述刚性支撑层通过一个柔性粘合剂层粘合至所述刚性隔离层，并通过另一个柔性粘合剂层粘合至所述端部双极板，并且每个绝缘板设有围绕所述多个公共管道以涂层形式布置的多个橡胶密封圈，每个橡胶密封圈抵靠一个复合密封圈的刚性隔离层。

7、根据本实用新型的一种可选实施方式，每个复合密封圈的刚性隔离层由与所述绝缘板相同的材料制成。

8、根据本实用新型的一种可选实施方式，每个复合密封圈还包括通过两个柔性粘合剂层粘合至所述刚性支撑层的两个刚性隔离层，每个端部双极板和每个绝缘板都设有围绕所述多个公共管道以涂层形式布置的多个橡胶密封圈，每个橡胶密封圈抵靠一个复合密封圈的刚性隔离层。

9、根据本实用新型的一种可选实施方式，每个复合密封圈的靠近所述端部双极板的刚性隔离层由与所述端部双极板相同的材料制成，并且每个复合密封圈的靠近所述绝缘板的刚性隔离层由与所述绝缘板相同的材料制成。

10、根据本实用新型的一种可选实施方式，每个端部双极板具有位于中间的流场区域以及位于所述流场区域两侧的供所述多个公共管道穿过的两个管道区域，位于每个端部双极板的流场区域的同一侧的每个复合密封圈的刚性支撑层被连接在一起。

11、本实用新型可以体现为附图中的示意性的实施例。然而，应注意的是，附图仅仅是示意性的，任何在本实用新型的教导下所设想到的变化都应被视为包括在本实用新型的范围内。

技术特征：

1.燃料电池，其包括单电池组合(100)以及结合至所述单电池组合(100)的两端的一对绝缘板(300)，所述单电池组合(100)的两端由一对端部双极板(120)构成，以使得每个端部双极板(120)都与一个绝缘板(300)相结合，并且在所述单电池组合(100)中形成有延伸穿过其中的多个公共管道(130)，其特征在于，所述燃料电池还包括：

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，每个复合密封圈(500)的两个柔性粘合剂层(520)将所述刚性支撑层(510)分别粘合至所述端部双极板(120)和所述绝缘板(300)。

3.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，每个复合密封圈(500)还包括刚性隔离层，所述刚性支撑层(510)通过一个柔性粘合剂层(520)粘合至所述刚性隔离层，并通过另一个柔性粘合剂层(520)粘合至所述绝缘板(300)，并且每个端部双极板(120)设有围绕所述多个公共管道(130)以涂层形式布置的多个橡胶密封圈，每个橡胶密封圈抵靠一个复合密封圈(500)的刚性隔离层。

4.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于，每个复合密封圈(500)的刚性隔离层由与所述端部双极板(120)相同的材料制成。

5.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于，所述单电池组合(100)还包括交替地排列在一对端部双极板(120)之间的多个膜电极组件和多个中间双极板，并且在每个膜电极组件的每一侧都设有膜电极边框，其中，每个复合密封圈(500)的刚性隔离层由与所述膜电极边框相同的材料制成。

6.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，每个复合密封圈(500)还包括刚性隔离层，所述刚性支撑层(510)通过一个柔性粘合剂层(520)粘合至所述刚性隔离层，并通过另一个柔性粘合剂层(520)粘合至所述端部双极板(120)，并且每个绝缘板(300)设有围绕所述多个公共管道(130)以涂层形式布置的多个橡胶密封圈，每个橡胶密封圈抵靠一个复合密封圈(500)的刚性隔离层。

7.根据权利要求6所述的燃料电池，其特征在于，每个复合密封圈(500)的刚性隔离层由与所述绝缘板(300)相同的材料制成。

8.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，每个复合密封圈(500)还包括通过两个柔性粘合剂层(520)粘合至所述刚性支撑层(510)的两个刚性隔离层，每个端部双极板(120)和每个绝缘板(300)都设有围绕所述多个公共管道(130)以涂层形式布置的多个橡胶密封圈，每个橡胶密封圈抵靠一个复合密封圈(500)的刚性隔离层。

9.根据权利要求8所述的燃料电池，其特征在于，每个复合密封圈(500)的靠近所述端部双极板(120)的刚性隔离层由与所述端部双极板(120)相同的材料制成，并且每个复合密封圈(500)的靠近所述绝缘板(300)的刚性隔离层由与所述绝缘板(300)相同的材料制成。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的燃料电池，其特征在于，每个端部双极板(120)具有位于中间的流场区域(121)以及位于所述流场区域两侧的供所述多个公共管道(130)穿过的两个管道区域(122)，位于每个端部双极板(120)的流场区域(121)的同一侧的每个复合密封圈(500)的刚性支撑层(510)被连接在一起。

技术总结
本技术提出了燃料电池，其包括单电池组合以及结合至所述单电池组合的两端的一对绝缘板，所述单电池组合的两端由一对端部双极板构成，以使得每个端部双极板都与一个绝缘板相结合，并且在所述单电池组合中限定有延伸穿过其中的多个公共管道，所述燃料电池还包括：在每个端部双极板与相应的绝缘板之间围绕所述多个公共管道布置的多个复合密封圈，其中，每个复合密封圈围绕一个公共管道并且包括刚性支撑层以及位于所述刚性支撑层两侧的两个柔性粘合剂层，并且每个复合密封圈被定位成使得，一个柔性粘合剂层靠近所述端部双极板，另一个柔性粘合剂层靠近所述绝缘板。

技术研发人员：郝小罡,谢旭,倪阳
受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司
技术研发日：20240108
技术公布日：2024/8/20