本发明涉及燃料电池的密封结构,特别涉及一种燃料电池新型多峰和矩形组合式密封结构。
背景技术:
矩形密封圈和o型密封圈在密封领域有着较大规模的使用。矩形密封圈截面稳定性好,在安装后不易发生扭曲,并且由于矩形密封圈宽度大,故即使在存在错位的情况下,依然会有较大的接触宽度。但是在需得到相同密封接触压力的情况下,矩形密封圈较大的压缩应变会导致内部应力过大,容易导致密封结构的失效。
传统的o型密封圈具有自密封性,密封性能好。但由于燃料电池具有独特的双层密封结构,故在考虑装配误差的情况下容易导致密封结构的错位,引起结构失稳以及密封接触压力过低的情况,难以保证燃料电池的密封性能。
本发明主要为了解决燃料电池在使用过程中,密封材料压缩应力过大以及密封接触压力过小的问题,实现提升燃料电池密封性能以及提高密封材料使用寿命的目的。
技术实现要素:
为了解决上述技术问题,本发明中披露了一种燃料电池新型多峰和矩形组合式密封结构,本发明的技术方案是这样实施的:
一种燃料电池新型多峰和矩形组合式密封结构,包括阴极密封圈和阳极密封圈;阳极密封圈采用矩形密封结构,阴极密封圈采用矩形密封结构和多峰密封结构相结合。
优选地,阴极密封圈一侧为矩形密封结构,另一侧为多峰密封结构。
优选地,阳极密封圈两侧均为矩形密封结构。
优选地,阴极密封结构包括两个及两个以上多峰结构。
优选地,多峰结构包括o型结构或异型结构。
一种燃料电池新型多峰和矩形组合式密封结构,包括阴极密封圈和阳极密封圈,阴极密封圈采用矩形密封,阳极密封圈采用矩形密封结构和多峰密封结构相结合
优选地,阳极密封圈一侧为矩形密封结构,另一侧为多峰密封结构。
优选地,阴极密封圈两侧均为矩形密封结构。
优选地,阳极密封结构包括两个或两个以上多峰密封结构。
优选地,多峰结构包括o型结构或异型结构。
实施本发明的技术方案可解决现有技术中燃料电池压缩应力过大以及密封接触压力过小的技术问题;实施本发明的技术方案,通过矩形密封结构和o型密封结构相结合,可实现提升燃料电池密封性能以及提高密封材料使用寿命的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图1为阴极密封圈采用多峰和矩形结构相结合结构示意图;
图2为采用多峰和矩形组合式密封结构示意图;
图3为多峰为异性结构的多峰和矩形组合式密封结构示意图;
图4为阳极密封圈采用多峰和矩形结构相结合结构示意图;
在上述附图中,各图号标记分别表示:
1阳极密封圈
2阴极密封圈
3阳极板
4阴极板
5膜电极
6膜电极边框
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
在具体的实施例1中,如图1所示,一种燃料电池新型多峰和矩形组合式密封结构,包括阴极密封圈2和阳极密封圈1;阳极密封圈1采用矩形密封结构,阴极密封圈2采用矩形密封结构和多峰密封结构相结合。
在实施例1中,在一个完整的燃料电池结构中包含有阳极板3、阴极板4、膜电极5和膜电极边框6,在阳极板3和膜电极边框6之间设有阳极密封圈1,阴极板4和膜电极边框6之间设有阴极密封圈2。在阴极板4、阳极板3和膜电极边框6之间设有阳极密封圈1和阴极密封圈2可以保证膜电极5的良好的密封性能,防止燃料电池在工作中产生的水、酸性等液体对阳极板3和阴极板4造成腐蚀,降低燃料电池的使用寿命。阳极密封圈1采用矩形密封结构,阴极密封圈2采用多峰密封结构和矩形密封结构组合式。矩形密封结构具有良好的稳定性,但是矩形密封结构会导致密封结构的内部应力过大,使得密封结构失效。多峰结构具有良好的密封性能,但是在安装过程中容易发生错位。阳极密封圈1采用矩形密封结构保证了阳极密封圈1和阳极板3、膜电极边框6之间具有良好的接触宽度,以及横截面良好的稳定性,阴极密封圈2则采用多峰密封结构和矩形密封结构的组合,既保证了膜电极边框6不会产生较大的内部应力,继而影响燃料电池的使用寿命。使得安装更加简易,在安装过程当中不容易发生错位,节约了安装的成本,保证了燃料电池的密封性,也就保证了燃料电池具有较长使用寿命和耐用性。
在一种优选的实施方式中,阴极密封圈2一侧为矩形密封结构,另一侧为多峰密封结构。
在本实施方式中,阴极密封圈2与阴极板4接触一侧为矩形密封结构,阴极密封圈2与膜电极边框6接触一侧为多峰密封结构。阴极密封圈2与阴极板4之间采用矩形密封结构可以保证横截面具有良好的稳定性,阴极密封圈2和膜电极边框6之间采用多峰密封结构,保证了阴极密封圈2的一侧安装不易发生错位,即使发生错位也保证另一侧平面接触,接触压力不会过大而导致密封结构失效。接触压力也不会过低而使得燃料电池的密封性能较差。阴极密封圈2的接触压力处于一种稳定的状态,使得燃料电池具有良好的密封性的同时不会产生巨大的接触压力,保证燃料电池具有良好的使用寿命。
在一种优选的实施方式中,阳极密封圈1两侧均为矩形密封结构。
在本实施方式中,阳极密封圈1与阳极板3和膜电极边框6接触的两侧均采用矩形密封结构。在阴极密封圈2与膜电极边框6接触的一侧采用多峰密封结构后,若阳极密封圈1与膜电极边框6接触的一侧仍采用多峰密封结构会使得整个燃料电池的密封性能较差,且容易发生结构失稳的问题。在阳极密封圈1与膜电极边框6的接触一侧采用矩形密封结构,阴极密封圈2与膜电极边框6接触一侧采用多峰密封结构使得整个燃料电池具有良好的密封性能,燃料电池内部不会产生过大的应力,在不增大压缩应力的前提下,将密封性能达到最优化。同时会避免在安装过程中发生密封结构的错位,在阴极密封圈2发生错位时,阳极密封圈1仍旧是平面接触,保证燃料电池良好稳定的密封性能。在安装过程当中膜电极边框6不会受到扭曲力的作用而造成损害。
在一种优选的实施方法式中,如图2所示,阴极密封圈2包括两个及两个以上多峰结构。
在本实施方式中,阴极密封圈2在与膜电极边框6接触一侧可以采用两个峰型结构,也可以采用三峰或者多峰结构。峰型密封结构可以有效的增强密封性,同时峰型结构可以有效的减缓矩形密封结构的压缩应力。峰型结构的数量可以选择2个或者以上,都具有良好的效果。
在一种优选的实施方式中,如图3所示,多峰结构包括o型结构或异型结构。
在本实施方式中,多峰结构可以可以采用传统的o型结构外还可以采用不同的异型结构,峰型结构在于可以有效的减缓矩形密封结构的压缩应力和保证燃料电池的密封性能,峰型结构的形状不会对上述功能产生实质的影响,所以可以对峰型结构的形状进行任意形状的设计。
实施例2
在具体的实施例2中,如图4所示,一种新型多峰和矩形组合式密封结构,包括阴极密封圈2和阳极密封圈1,阴极密封圈2采用矩形密封,阳极密封圈1采用矩形密封结构和多峰密封结构组合式。
在实施例2中,在一个完整的燃料电池结构中包含有阳极板3、阴极板4、膜电极5和膜电极边框6,在阳极板3和膜电极边框6之间设有阳极密封圈1,阴极板4和膜电极边框6之间设有阴极密封圈2。在阴极板4、阳极板3和膜电极边框6之间设有阳极密封圈1和阴极密封圈2可以保证膜电极5的良好的密封性能,防止燃料电池在工作中产生的水、酸等液体对阳极板3和阴极板4造成腐蚀,降低燃料电池的使用寿命。阴极密封圈2采用矩形密封结构,阳极密封圈1采用多峰密封结构和矩形密封结构组合式。矩形密封结构具有良好的稳定性,但是矩形密封结构会导致密封结构的内部应力过大,容易使得密封结构失效。多峰结构具有良好的密封性能,但是在安装过程中容易发生错位。阴极密封圈2采用矩形密封结构保证了阴极密封圈2和阴极板4、膜电极边框6之间具有良好的接触宽度,以及横截面良好的稳定性,阳极密封圈2则采用多峰密封结构和矩形密封结构的组合,既保证了膜电极边框6不会产生较大的内部应力,继而影响燃料电池的使用寿命。也使得安装更加简易,在安装过程当中不容易发生错位,节约了安装的成本,保证了燃料电池的密封性,也就保证了燃料电池具有较长使用寿命和耐用性。
在一种优选的实施方式中,阳极密封圈1一侧为矩形密封结构,另一侧为多峰密封结构。
在本实施方式中,阳极密封圈1与阳极板3接触一侧为矩形密封结构,阳极密封圈1与膜电极边框6接触一侧为多峰密封结构。阳极密封圈1与阳极板3之间采用矩形密封结构可以保证横截面具有良好的稳定性,阳极密封圈1和膜电极边框6之间采用多峰密封结构,保证了阳极密封圈1的一侧安装不易发生错位,即使发生错位也保证另一侧平面接触,接触压力不会过大而导致密封结构失效。接触压力也不会过低而使得燃料电池的密封性能较差。阳极密封圈1的接触压力处于一种稳定的状态,使得燃料电池具有良好的密封性的同时不会产生巨大的接触压力,保证燃料电池具有良好的使用寿命。
在一种优选的实施方式中,阴极密封圈2两侧均为矩形密封结构。
在本实施方式中,阴极密封圈2与阴极板4和膜电极边框6接触的两侧均采用矩形密封结构。在阳极密封圈1与膜电极边框6接触的一侧采用多峰密封结构后,若阴极密封圈2与膜电极边框6接触的一侧仍采用多峰密封结构会使得整个燃料电池的密封性能较差,燃料电池的整体结构容易发生失稳。在阴极密封圈2与膜电极边框6的接触一侧采用矩形密封结构,阳极密封圈1与膜电极边框6接触一侧采用多峰密封结构使得整个燃料电池具有良好的密封性能,燃料电池内部不会产生过大的应力,在不增大压缩应力的前提下,将密封性能达到最优化。同时会避免在安装过程中发生密封结构的错位,在阳极密封圈1发生错位时,阴极密封圈2仍旧是平面接触,保证燃料电池良好稳定的密封性能。在安装过程当中膜电极边框6不会受到扭曲力的作用,而造成损害。
在一种优选的实施方式中,阳极密封圈1包括两个或两个以上多峰密封结构。
在本实施方式中,阳极密封圈1在与膜电极边框6接触一侧可以采用两个峰型结构,也可以采用三峰或者多峰结构。峰型密封结构可以有效的增强密封性,同时峰型结构可以有效的减缓矩形密封结构的压缩应力。峰型结构的数量可以选择2个或者以上,都具有良好的效果。
在一种优选的实施方式中,多峰结构包括o型结构或异型结构。
在本实施方式中,多峰结构可以可以采用传统的o型结构外还可以采用不同的异型结构,峰型结构在于可以有效的减缓矩形密封结构的压缩应力和保证燃料电池的密封性能,峰型结构的形状不会对上述功能产生实质的影响,所以可以对峰型结构的形状进行任意形状的设计。
需要指出的是,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种燃料电池新型多峰和矩形组合式密封结构,其特征是:包括阴极密封圈和阳极密封圈;所述阳极密封圈采用矩形密封结构,所述阴极密封圈采用矩形密封结构和多峰密封结构组合式。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池新型多峰和矩形组合式密封结构,其特征是:所述阴极密封圈一侧为矩形密封结构,另一侧为多峰密封结构。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池新型多峰和矩形组合式密封结构,其特征是:所述阳极密封圈两侧均为矩形密封结构。
4.根据权利要求3所述的一种燃料电池新型多峰和矩形组合密封结构,其特征是:所述阴极密封结构包括两个及两个以上多峰结构。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池新型多峰和矩形组合密封结构,其特征是:所述多峰结构包括o型结构或异型结构。
6.一种燃料电池新型多峰和矩形组合式密封结构,其特征是;包括阴极密封圈和阳极密封圈,所述阴极密封圈采用矩形密封结构,所述阳极密封圈采用矩形密封结构和多峰密封结构组合式。
7.根据权利要求6所述的一种燃料电池新型多峰和矩形组合式密封结构,其特征是:所述阳极密封圈一侧为矩形密封结构,另一侧为多峰密封结构。
8.根据权利要求7所述的一种燃料电池新型多峰和矩形组合式密封结构,其特征是:所述阴极密封圈两侧均为矩形密封结构。
9.根据权利要求8所述的一种燃料电池新型多峰和矩形组合密封结构,其特征是:所述阳极密封结构包括两个或两个以上多峰密封结构。
10.根据权利要求9所述的一种燃料电池新型多峰和矩形组合密封结构,其特征是:所述多峰结构包括o型结构或异型结构。
技术总结