燃料電池組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及燃料電池組件，并更具體地，涉及與這種組件的密封相關(guān)的改進(jìn)，本發(fā)明的實(shí)施例包括一種燃料電池組件(200)，包括：膜電極組件(104)；陰極隔板(208)，具有一系列波紋，所述波紋在隔板的第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并且提供空氣流動(dòng)路徑；密封墊(105)，在隔板(208)與膜電極組件(104)之間提供膜電極組件(104)的外緣周圍的液封；以及金屬墊片(107)，置于膜電極組件(104)的外緣上密封墊(105)與隔板(208)之間。
【專利說明】燃料電池組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃料電池組件，并更具體地，涉及與這種組件的密封相關(guān)的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]在開頂陰極燃料電池堆疊中，在每個(gè)燃料電池的陰極側(cè)上引導(dǎo)空氣流動(dòng)，使得氧化劑典型地經(jīng)由擴(kuò)散層可用于燃料電池的膜電極組件(MEA)的陰極側(cè)。為了在整個(gè)堆疊上實(shí)現(xiàn)均勻的空氣流動(dòng)，一般的布置是在堆疊的相對(duì)面之間的電池堆疊上使空氣平行地流動(dòng)，使得空氣在每個(gè)電池上從一個(gè)邊緣到相對(duì)邊緣流動(dòng)。
[0003]實(shí)現(xiàn)堆疊的每個(gè)電池上足夠大程度的空氣流動(dòng)而同時(shí)保持堆疊總重量減小的典型方式是使用波紋狀陰極隔板。這樣的隔板均用于形成與燃料電池電解液的陰極側(cè)的電連接，并且為下層擴(kuò)散層上的空氣流動(dòng)提供路徑。
[0004]使用傳統(tǒng)波紋狀陰極隔板的問題在于，在每個(gè)電池的開頂邊緣處，僅存在與下層電解液層的斷續(xù)連接并且存在任何插入的密封墊材料。例如，這導(dǎo)致在堆疊的熱循環(huán)期間的下層分離，這最終引起泄露。例如通過使波紋間距變小來使與電池下層的接觸之間的間隙變小，但是這具有減少電池上可用的空氣流動(dòng)路徑的量的效果。降低泄露可能性的另一種可能方式是增加燃料電池的作用區(qū)域周圍的密封墊區(qū)域的寬度。然而，這會(huì)減小電池的作用區(qū)域的比例，并因此降低電池效率。這是較小形式燃料電池堆疊的特定問題，其中，邊緣密封墊區(qū)域通常形成總電池區(qū)域的較大比例部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述問題中的一個(gè)或多個(gè)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種燃料電池組件，包括:
[0007]膜電極組件；
[0008]陰極隔板，具有一系列波紋，所述波紋在隔板的第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并且提供空氣流動(dòng)路徑；
[0009]密封墊，在隔板與膜電極組件之間提供膜電極組件的外緣周圍的液封；
[0010]金屬墊片，置于膜電極組件的外緣上的密封墊與隔板之間，
[0011]其中，設(shè)置金屬墊片作為隔板的組成部分，金屬墊片包括第一和第二條帶，第一和第二條帶橫跨隔板的波紋縱向延伸，并且沿著隔板的相應(yīng)第一和第二相對(duì)邊緣延伸。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，金屬墊片在隔板與密封墊的下層密封區(qū)域之間提供更均勻的密封壓力。這是由于形成墊片的材料具有比密封墊或MEA材料實(shí)質(zhì)上更大的硬度，從而允許更均勻地施加由波紋狀隔板提供的斷續(xù)壓力曲線。金屬墊片沿著面對(duì)MEA的隔板面橋接波紋的冠部，從而將在冠部上施加的壓力的一部分傳遞給冠部之間的區(qū)域。這降低了下層膜電極組件周圍泄露的可能性，而不會(huì)相反影響沿著隔板的波紋的空氣流動(dòng)。按照以上形式(即，作為隔板的組成部分)設(shè)置的金屬墊片的優(yōu)點(diǎn)在于，可以使隔板和墊片作為共同部分，這減少了在燃料電池的組裝工藝中使用的組件數(shù)目，并且還可以在通過單片原材料將墊片和隔板組件形成為整體組件時(shí)也可以減小材料浪費(fèi)。
[0013]金屬墊片可以由與隔板相同的材料構(gòu)成。該墊片的特定優(yōu)選材料是不銹鋼，即，適用于在濕氧化性環(huán)境(例如，在燃料電池中出現(xiàn)的那些環(huán)境)的鉻合金鋼。優(yōu)選地，墊片具有50與150微米之間的厚度。在特定優(yōu)選實(shí)施例中，墊片具有大約100微米的標(biāo)稱厚度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種燃料電池組件，包括:
[0015]膜電極組件；
[0016]陰極隔板，具有一系列波紋，所述波紋在隔板的第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并且提供空氣流動(dòng)路徑；
[0017]密封墊，在隔板與膜電極組件之間提供膜電極組件的外緣周圍的液封:
[0018]金屬墊片，置于膜電極組件的外緣上的密封墊與隔板之間，
[0019]其中，金屬墊片包括一個(gè)或多個(gè)嚙合零件，所述一個(gè)或多個(gè)嚙合零件配置為與隔板的對(duì)應(yīng)邊緣嚙合，以保持隔板相對(duì)于墊片的橫向位置。
[0020]包括一個(gè)或多個(gè)嚙合零件的墊片的優(yōu)點(diǎn)在于，降低了組裝期間組件彼此相對(duì)移動(dòng)的可能性。
[0021]墊片可以設(shè)置為與隔板分離的組件，其中，墊片設(shè)置為定位包圍膜電極組件的擴(kuò)散層部分的框架形式。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種形成燃料電池組件的方法，包括以下步驟:
[0023]設(shè)置膜電極組件；
[0024]設(shè)置具有一系列波紋的陰極隔板，所述波紋在隔板的第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并且提供空氣流動(dòng)路徑；
[0025]在隔板與膜電極組件之間插入密封墊，密封墊包圍膜電極組件的擴(kuò)散層；
[0026]在膜電極組件的外緣上的密封墊與隔板之間設(shè)置金屬墊片；
[0027]其中，設(shè)置金屬墊片作為隔板的組成部分，金屬墊片包括第一和第二條帶，第一和第二條帶橫跨隔板的波紋縱向延伸，并且沿著隔板的相應(yīng)第一和第二相對(duì)邊緣延伸；并且
[0028]對(duì)膜電極組件、陰極隔板、密封墊和金屬墊的厚度施加機(jī)械壓縮，以在膜電極組件的外緣周圍提供液封。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種形成燃料電池組件的方法，包括以下步驟:
[0030]設(shè)置膜電極組件；
[0031]設(shè)置具有一系列波紋的陰極隔板，所述波紋在隔板的第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并且提供空氣流動(dòng)路徑；
[0032]在隔板與膜電極組件之間插入密封墊，密封墊包圍膜電極組件的擴(kuò)散層；
[0033]設(shè)置金屬墊片，金屬墊片插入在膜電極組件的外緣上的密封墊與隔板之間，金屬墊片包括一個(gè)或多個(gè)嚙合零件，所述一個(gè)或多個(gè)嚙合零件配置為與隔板的對(duì)應(yīng)邊緣嚙合，以保持隔板相對(duì)于墊片的橫向位置；并且
[0034]對(duì)膜電極組件、陰極隔板、密封墊和金屬墊的厚度施加機(jī)械壓縮，以在膜電極組件的外緣周圍提供液封。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種燃料電池隔板，具有第一和第二相對(duì)面以及第一和第二相對(duì)邊緣，隔板具有一系列波紋，所述波紋在第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并且提供空氣流動(dòng)路徑，隔板包括第一和第二條帶，第一和第二條帶橫跨一系列波紋縱向延伸，并且分別沿著隔板的第一和第二相對(duì)邊緣延伸。
[0036]根據(jù)本發(fā)明第五方面的隔板具有以下優(yōu)點(diǎn):設(shè)置陰極空氣流動(dòng)路徑以及和墊片組件，以在一個(gè)組件的燃料電池上提供改進(jìn)的支撐，從而減少組裝步驟數(shù)目。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種形成燃料電池隔板的方法，包括:
[0038]設(shè)置金屬板，金屬板具有第一和第二相對(duì)邊緣以及第三和第四相對(duì)邊緣；
[0039]對(duì)金屬板進(jìn)行切割，以形成沿著第一和第二相對(duì)邊緣縱向延伸的第一和第二條帶;
[0040]對(duì)金屬板施加一系列波紋，以形成在第一和第二相對(duì)板邊緣之間提供空氣流動(dòng)路徑的波紋區(qū)域；并且
[0041]將第一和第二條帶折疊，以沿著相應(yīng)第一和第二相對(duì)邊緣覆蓋第二面上的波紋狀區(qū)域的邊緣部分。
[0042]以上形成燃料電池隔板的方法的優(yōu)點(diǎn)在于:可以將分隔墊片另外提供的負(fù)載散布特征設(shè)置為在隔板制造工藝期間形成的波紋板的單一部分。
[0043]優(yōu)選地，第一和第二條帶朝向隔板的第三邊緣保持附著至隔板。優(yōu)選地，切割隔板的步驟包括:沿著第一和第二切割線，從隔板的第四邊緣向第三邊緣切割隔板，第一和第二切割線實(shí)質(zhì)上平行于隔板的第一和第二邊緣。優(yōu)選地，第一和第二切割線并不始終向隔板的第三邊緣延伸。折疊第一和第二條帶的步驟可以包括:形成在第一和第二切割線與隔板的第三邊緣之間延伸的第一和第二折疊線，第一和第二折疊線實(shí)質(zhì)上平行于隔板的第一和第二邊緣。
[0044]例如，在折疊第一和第二條帶的步驟之后通過電焊或在隔板的第二面的相對(duì)部分之間形成接合的其他手段，可以朝向隔板的第四邊緣將第一和第二條帶附著至隔板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]以下通過示例并參照附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的方面和實(shí)施例，在附圖中:
[0046]圖1是示例燃料電池組件的分解透視圖；
[0047]圖2是波紋狀陰極隔板的邊緣部分的詳細(xì)透視圖；
[0048]圖3是組裝之后圖1的燃料電池的邊緣部分的詳細(xì)截面透視圖；
[0049]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例燃料電池組件的分解透視圖；
[0050]圖5是組裝之后圖4的燃料電池的邊緣部分的詳細(xì)截面透視圖；
[0051]圖6是組裝之后圖4的燃料電池組件的一部分的詳細(xì)透視圖；
[0052]圖7是根據(jù)本發(fā)明備選實(shí)施例的示例燃料電池組件的分解透視圖；
[0053]圖8是圖7的燃料電池組件的波紋隔板的透視圖；
[0054]圖9是波紋工藝之后和折疊和接合工藝之前的圖8的波紋隔板的透視圖；以及
[0055]圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明方面的示例方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056]圖1示出了示例燃料電池組件100的分解透視圖。燃料電池組件100按順序包括:陽(yáng)極板101、陽(yáng)極側(cè)擴(kuò)散層102、陽(yáng)極密封墊103、膜電極組件(MEA) 104、陰極密封墊105、陰極側(cè)擴(kuò)散層106、波紋狀陰極隔板108、以及用于向電池的陽(yáng)極側(cè)供應(yīng)燃料的一對(duì)歧管密封墊 109a、109b。
[0057]圖2示出了在圖1的燃料電池組件100中使用的示例波紋狀陰極隔板108的一般形式，隔板108具有第一和第二相對(duì)面204、205。隔板108具有一系列波紋201, —系列波紋201在隔板的第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并提供空氣流動(dòng)路徑202，在圖2中示出了隔板的第一邊緣207。隔板108中的每個(gè)波紋201包括隔板108的第一面204上的冠部213以及隔板108的第二相對(duì)面205上的冠部214。隔板108的第二相對(duì)邊緣通常具有相同或類似形式。第一面204上的冠部213與第二面205之間定義的空氣流動(dòng)路徑202提供空氣通道，以沿著隔板在隔板與電池組件的下層擴(kuò)散層106之間傳遞空氣，以向MEA104的陰極側(cè)提供氧化劑。在第二面上的冠部214和第一面204之間定義的其他空氣流動(dòng)路徑206允許沿著隔板108在隔板108與鄰近電池之間傳遞空氣，以提供冷卻。
[0058]波紋狀陰極隔板108僅在密封墊105和下層MEA104上提供斷續(xù)支撐。在隔板108不接觸下層密封墊105的區(qū)域(即，設(shè)置通過隔板108的空氣流動(dòng)路徑202的區(qū)域)中，密封墊105不在與隔板108沿著隔板第二面上波紋的冠部提供直接接觸情況下一樣大的壓縮壓力。這種減小壓力的結(jié)果在于，下層密封墊103、105可以與鄰近層部分地分離。在一些情況下，這會(huì)導(dǎo)致泄漏。
[0059]在圖3中示出了來自波紋狀隔板108的斷續(xù)支撐的效果，圖3示意性表示來自在兩個(gè)剛性板301、302的相對(duì)面之間組裝和保持的單燃料電池組件的有限元分析的輸出結(jié)果。燃料電池組件的邊緣區(qū)域310的擴(kuò)大視圖示出了，由于密封墊105的柔性，在MEA104的子密封墊區(qū)域303與陽(yáng)極側(cè)密封墊103之間形成間隙305。子密封墊區(qū)域303還引起陰極側(cè)擴(kuò)散層106的變形，陰極隔板108無(wú)法抵抗這種變形。在這種情況下，生成的間隙305幾乎延伸至燃料電池組件的邊緣306，導(dǎo)致從電池的陽(yáng)極側(cè)泄漏燃料氣體(即，氫氣)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0060]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燃料電池組件200。除了添加了分離的金屬墊片107以外，組件200的組件與圖1中示出并且以上描述的那些組件相同。金屬墊片107在MEA104的外緣上(即與圖3所示MEA子密封墊303的外部重合)插入在陰極側(cè)密封墊105與陰極隔板108之間。
[0061]金屬墊片107采用具有第一和第二縱向延伸條帶401、402的框架的形式，第一和第二縱向延伸條帶401、402在隔板108中的一系列波紋上延伸。第一和第二條帶401、402沿著隔板108的相應(yīng)第一和第二邊緣207、208延伸，使得當(dāng)組裝燃料電池時(shí)，條帶401、402在隔板108的第二面上橋接波紋的冠部214。
[0062]圖5示意性示出了類似于圖3中所示的單燃料電池組件的有限元分析的輸出結(jié)果，但是在這種情況下，該單燃料電池組件包括在陽(yáng)極密封墊105與陰極隔板108之間的金屬墊片107。與圖3的燃料電池不同，使用金屬墊片107使得實(shí)質(zhì)上縮小了 MEA子密封墊303與陽(yáng)極密封墊103之間的間隙305，從而降低了從電池泄露任何陽(yáng)極氣體的可能性。這與陽(yáng)極密封墊材料相比獲得了增加的金屬墊片材料抗拉剛度，陰極密封墊材料典型地由諸如聚酯等聚合材料制成。作為示意示例，不銹鋼可以具有大約200GPa的抗拉剛度(楊氏模量)，而聚酯膜可以具有大約3GPa的抗拉剛度。這種材料剛度增加接近兩個(gè)量級(jí)允許墊片107有效地對(duì)抗與隔板108沒有直接接觸的區(qū)域中下層密封墊材料103的向外移動(dòng)。
[0063]在一些實(shí)施例中，可以省略圖5中示出的陰極密封墊105，并且僅通過該MEA的子密封墊區(qū)域303提供墊片107與MEA之間的密封墊。備選地，可以在墊片107面對(duì)MEA的面上設(shè)置密封墊材料。由于波紋狀隔板用作開頂陰極燃料電池組件的一部分，因此在燃料電池的陰極側(cè)上不需要液封。在厚度上施加機(jī)械壓縮行程的重要液封代替了在陽(yáng)極側(cè)上的液封，防止了陽(yáng)極氣體泄露出電池。
[0064]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組裝燃料電池200的一部分的透視圖。在金屬墊片107上設(shè)置嚙合零件601以與波紋狀隔板108的邊緣602嚙合。嚙合零件601保持隔板108的邊緣602抵靠墊片107，并且防止隔板108沿與第一和第二邊緣207、208平行的方向相對(duì)于墊片107橫向移動(dòng)。也可以在墊片107的相對(duì)側(cè)上設(shè)置對(duì)應(yīng)嚙合結(jié)構(gòu)(圖6中未示出)，以與隔板108的相對(duì)邊緣嚙合。在所示實(shí)施例中，嚙合零件601包括墊片107的從墊片平面彎出的一部分，使得嚙合零件601沿邊緣602保持隔板108的第一和第二相對(duì)面。嚙合零件601可以包括沿著墊片的內(nèi)周延伸的多個(gè)這種彎曲部分，彎曲部分沿著隔板108的邊緣602與第一或第二相對(duì)表面哨合。
[0065]在其他實(shí)施例中，例如可以通過電焊或粘接將隔板108和金屬墊片可以彼此接合。對(duì)部件進(jìn)行接合的優(yōu)點(diǎn)在于，在燃料電池堆疊的組裝期間可以將墊片和隔板作為單個(gè)組件處理，從而減少工藝步驟數(shù)目。
[0066]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燃料電池組件700，該燃料電池組件700具有與上述不同形式的隔板708。在該實(shí)施例中，將金屬墊片設(shè)置為隔板的組成部分，并且包括第一和第二條帶，第一和第二條帶橫跨隔板的波紋縱向延伸，并且沿著隔板的相應(yīng)第一和第二相對(duì)邊緣延伸。燃料電池的其他組件如上關(guān)于其他實(shí)施例所述，并且在圖7中具備共同附圖標(biāo)記，以指示這一點(diǎn)。
[0067]在圖7的實(shí)施例中，僅在組件700中設(shè)置陽(yáng)極側(cè)密封墊109。陰極側(cè)密封墊由隔板708與MEA104的子密封墊區(qū)域的組合來提供。
[0068]在圖8和9中孤立地示出了隔板708。圖8示出了完整形式的隔板708，而圖9示出了部分形成狀態(tài)下的隔板708。隔板708包括上述實(shí)施例的波紋狀隔板108的所有特征，但是具有第一和第二縱向延伸條帶701、702的附加特征，第一和第二縱向延伸條帶701、702沿著隔板708的相應(yīng)第一和第二相對(duì)邊緣703、704延伸。通過沿著第一和第二切割線901、902(圖9)對(duì)平面原料板切割來形成條帶701、702。切割線901、902可以由沖壓操作來形成，以形成隔板708的基本形狀。在圖10中示出了用于形成隔板708的一系列操作的示意表示，開始于設(shè)置平面原料板(步驟1001)。
[0069]在切割操作(步驟1002)之后，例如通過使隔板穿過一對(duì)齒輪齒形輥來形成隔板708的中心部分的波紋形式(步驟1003)。備選地，隔板708可以經(jīng)歷另一沖壓操作以形成波紋。在一些實(shí)施例中，切割和沖壓操作能夠在單個(gè)步驟中，盡管這需要形成隔板的材料能夠經(jīng)受一定程度的牽引，并且因此使得波紋冠部之間的材料變薄。
[0070]在切割和波紋工藝之后，將條帶701、702折疊(步驟1004)，使得條帶沿著隔板708的第一和第二邊緣703、704覆蓋波紋的冠部，并且在隔板708的第三和第四邊緣705、706之間延伸。在圖9中的隔板708上指示了在第一和第二切換線901、902與隔板708的第三邊緣705之間延伸的第一和第二折疊線903、904，第一和第二折疊線903、904與隔板的第一和第二邊緣703、704平行。
[0071]可以包括最后操作(步驟1005)，以在朝向隔板708的第四邊緣706的點(diǎn)處將條帶701,702的自由端與隔板708接合，形成接合區(qū)域711 (圖8)，以防止條帶701、702相對(duì)于隔板708的波紋狀部分橫向移動(dòng)。
[0072] 其他實(shí)施例應(yīng)在所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種燃料電池組件，包括: 膜電極組件； 陰極隔板，具有一系列波紋，所述波紋在隔板的第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并且提供空氣流動(dòng)路徑； 密封墊，在隔板與膜電極組件之間提供膜電極組件的外緣周圍的液封；以及 金屬墊片，置于膜電極組件的外緣上的密封墊與隔板之間， 其中，設(shè)置金屬墊片作為隔板的組成部分，金屬墊片包括第一和第二條帶，第一和第二條帶橫跨隔板的波紋縱向延伸，并且沿著隔板的相應(yīng)第一和第二相對(duì)邊緣延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池組件，其中，金屬墊片由不銹鋼制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料電池組件，其中，金屬墊片具有50微米與150微米之間的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池組件，其中，金屬墊片具有大約100微米的標(biāo)稱厚度。
5.一種燃料電池組件，包括: 膜電極組件； 陰極隔板，具有一系列波紋，所述波紋在隔板的第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并且提供空氣流動(dòng)路徑； 密封墊，在隔板與膜電極組件之間提`供膜電極組件的外緣周圍的液封；以及 金屬墊片，置于膜電極組件的外緣上的隔板與密封墊之間， 其中，金屬墊片包括一個(gè)或多個(gè)嚙合零件，所述一個(gè)或多個(gè)嚙合零件配置為與隔板的對(duì)應(yīng)邊緣嚙合，以保持隔板相對(duì)于墊片的橫向位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃料電池組件，其中，設(shè)置墊片作為框架形式的分離組件，并且定位為包圍膜電極組件的擴(kuò)散層部分。
7.一種形成燃料電池組件的方法，包括以下步驟: 設(shè)置膜電極組件； 設(shè)置具有一系列波紋的陰極隔板，所述波紋在隔板的第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并提供空氣流動(dòng)路徑； 在隔板與膜電極組件之間插入密封墊，密封墊包圍膜電極組件的擴(kuò)散層； 在膜電極組件的外緣上的隔板與密封墊之間設(shè)置金屬墊片； 其中，設(shè)置金屬墊片作為隔板的組成部分，金屬墊片包括第一和第二條帶，第一和第二條帶橫跨隔板的波紋縱向延伸，并且沿著隔板的相應(yīng)第一和第二相對(duì)邊緣延伸；并且 對(duì)膜電極組件、陰極隔板、密封墊和金屬墊的厚度施加機(jī)械壓縮，以在膜電極組件的外緣周圍提供液封。
8.一種形成燃料電池組件的方法，包括以下步驟: 設(shè)置膜電極組件； 設(shè)置陰極隔板，陰極隔板具有一系列波紋，所述波紋在隔板的第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并且提供空氣流動(dòng)路徑； 在隔板與膜電極組件之間插入密封墊，密封墊包圍膜電極組件的擴(kuò)散層； 設(shè)置金屬墊片，金屬墊片插入在膜電極組件的外緣上的隔板與密封墊之間，金屬墊片包括一個(gè)或多個(gè)嚙合零件，所述一個(gè)或多個(gè)嚙合零件配置為與隔板的對(duì)應(yīng)邊緣嚙合，以保持隔板相對(duì)于墊片的橫向位置；并且 對(duì)膜電極組件、陰極隔板、密封墊和金屬墊的厚度施加機(jī)械壓縮，以在膜電極組件的外緣周圍提供液封。
9.一種燃料電池隔板，具有第一和第二相對(duì)面以及第一和第二相對(duì)邊緣，隔板具有一系列波紋，所述波紋在第一和第二相對(duì)邊緣之間延伸并且提供空氣流動(dòng)路徑，隔板包括第一和第二條帶，第一和第二條帶橫跨一系列波紋縱向延伸，并且分別沿著隔板的第一和第二相對(duì)邊緣延伸。
10.一種形成燃料電池隔板的方法，包括以下步驟: 設(shè)置金屬板，金屬板具有第一和第二相對(duì)邊緣以及第三和第四相對(duì)邊緣； 對(duì)金屬板進(jìn)行切割，以形成沿著第一和第二相對(duì)邊緣縱向延伸的第一和第二條帶； 對(duì)金屬板施加一系列波紋，以形成在第一和第二相對(duì)板邊緣之間提供空氣流動(dòng)路徑的波紋狀區(qū)域；并且 將第一和第二條帶折疊，以沿著相應(yīng)第一和第二相對(duì)邊緣覆蓋第二面上的波紋狀區(qū)域的邊緣部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，第一和第二條帶沿著隔板的相應(yīng)第一和第二邊緣并朝向隔板的第三邊緣保持附著至隔板。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中，切割隔板的步驟包括:沿著第一和第二切割線從隔板的第四邊緣向第三邊緣切割隔板，第一和第二切割線平行于隔板的第一和第二邊緣。`
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，第一和第二切割線部分地朝向隔板的第三邊緣延伸。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，折疊第一和第二條帶的步驟包括:形成在第一和第二切割線與隔板的第三邊緣之間延伸的第一和第二折疊線，第一和第二折疊線平行于隔板的第一和第二邊緣。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在折疊第一和第二條帶的步驟之后，通過在隔板的第二面的相對(duì)部分之間形成接合，朝向隔板的第四邊緣將第一和第二條帶附著至隔板。
16.一種參照?qǐng)D4至9如本文實(shí)質(zhì)上所述的燃料電池組件。
17.—種參照?qǐng)D4至9如本文實(shí)質(zhì)上所述的形成燃料電池組件的方法。
18.—種參照?qǐng)D4至9如本文實(shí)質(zhì)上所述的燃料電池隔板。
19.一種參照?qǐng)D4至9如本文實(shí)質(zhì)上所述的形成燃料電池隔板的方法。
【文檔編號(hào)】H01M8/10GK103875106SQ201280046238
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月21日
【發(fā)明者】喬納森·科爾, 克里斯托弗·詹姆斯·科爾克, 克里斯托弗·科龍, 彼得·戴維·胡德 申請(qǐng)人:智慧能量有限公司