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一种燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板及其制作方法


技术摘要:
本发明公开了一种燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板及其制作方法,包括绝缘板、金属镶块和端板,绝缘板包括板体和设置在板体的一侧的凸起部,凸起部内包覆有金属镶块,端板上设置有通孔,端板贴合在绝缘板上且通孔套设在凸起部上。本发明所提供的燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板  全部
背景技术:
质子交换膜燃料电池电堆通常由几十节到几百节单电池串联组成,工作状态时电 压范围通常为几十伏到几百伏,绝缘板是质子交换膜燃料电池电堆中必要部件,通常位于 电堆集流板和端板之间,起到绝缘功能。 燃料电池电堆绝缘板是电堆的重要组成部分,除具有良好的绝缘功能外,还需要 有一定的强度,同时易加工、易成型。 传统的绝缘板,采用绝缘材料加工而成,为平板结构,置于端板和金属集流板之 前,至少一侧的绝缘板还需要具有反应气体和冷却液进出的腔口。电堆组装力通常会在10- 40kN之间,为保证电堆压力分布均匀、结构可靠,电堆通常采用金属材质端板。而电堆在工 作的时候,冷却液流动,且流经电堆集流板、绝缘板、端板。由于冷却液有一定的导电性,这 样绝缘板的厚度与电堆绝缘性能(电堆集流板与电堆封装壳体之间的绝缘特性)密切相关, 绝缘板越厚,电堆绝缘性能越好,但绝缘板体积、重量、成本都显著上升。 因此,如何提供一种燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板,以实现提高绝缘性能且成本 低,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板,以实现提高绝缘性能且 成本低。本发明的另一目的是提供一种燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板制作方法。 一种燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板,包括绝缘板、金属镶块和端板, 所述绝缘板包括板体和设置在所述板体的一侧的凸起部,所述凸起部内包覆有所 述金属镶块, 所述端板上设置有通孔,所述端板贴合在所述绝缘板上且所述通孔套设在所述凸 起部上。 优选的,上述绝缘板与所述金属镶块为一体注塑成型。 优选的,上述凸起部为环形结构,其内孔中设置有多道加强隔档,并通过所述加强 隔档形成空气、氢气、冷却液流入和流出的独立腔口, 所述金属镶块为环形结构,其内孔中设置有多道加强筋,所述加强隔档内包覆有 所述加强筋。 优选的,上述凸起部包覆所述金属镶块的最外侧圆周面。 优选的,上述绝缘板为玻璃布层压板,或者聚酰胺类工程塑料,或者聚苯醚类热固 性或热塑性工程塑料。 优选的,上述金属镶块为铝合金材质。 3 CN 111613805 A 说 明 书 2/4 页 优选的,上述金属镶块为压铸成型或者机加工成型。 本发明还提供一种燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板制作方法,包括: 步骤1)通过压铸或者机加工的方式得到金属镶块; 步骤2)将所述金属镶块放入绝缘板的成型模具中,注塑成型后,得到成品的所述 绝缘板,所述绝缘板包括板体和设置在所述板体的一侧的凸起部,所述凸起部内包覆有所 述金属镶块; 步骤3)在端板上设置通孔; 步骤4)所述端板贴合在所述绝缘板上且所述通孔套设在所述凸起部上,组装在一 起后得到燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板。 上述本发明所提供的燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板,包括绝缘板、金属镶块和端 板, 所述绝缘板包括板体和设置在所述板体的一侧的凸起部,所述凸起部内包覆有所 述金属镶块, 所述端板上设置有通孔,所述端板贴合在所述绝缘板上且所述通孔套设在所述凸 起部上。 本发明所提供的燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板,其结构设计结合了工程塑料良好 的绝缘特性和金属材料良好的强度特性,绝缘材料保证绝缘板的绝缘性能,而金属镶块保 证绝缘板特别是腔口位置的结构强度和稳定性;绝缘板结构简单、可机加工、可注塑,金属 镶块可压铸,可实现批量化生成;绝缘板和金属镶块一体注塑成型后与端板可简单组装、便 于机械化作业;材料成本和制造成本较低,易批量生产。 本发明所提供的燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板,能够实现提高绝缘性能且成本 低。 附图说明 图1为本发明实施例所提供的燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板的爆炸结构示意图; 图2为本发明实施例所提供的燃料电池电堆用镶嵌式绝缘板的俯视结构示意图; 图3为图2的A向剖视结构图。 上图1-3中: 绝缘板1、金属镶块2、端板3、凸起部4、通孔5。
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