具有铸造材料的燃料电池堆和用于制造燃料电池堆的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115836418A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202180049544.5(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公(22)申请日2021.10.25司72001专利代理师陈浩然郭帆扬(30)优先权数据102020128557.42020.10.30DE(51)Int.Cl.H01M8/0271(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2023.01.10(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2021/0795232021.10.25(87)PCT国际申请的公布数据WO2022/090145DE2022.05.05(71)申请人奥迪股份公司地址德国因戈尔施塔特(72)发明人O·凯奇A·西贝尔S·沃伊特权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称具有铸造材料的燃料电池堆和用于制造燃料电池堆的方法(57)摘要本发明涉及一种燃料电池堆(2)，其具有由多个单元电池单体(4)构成的电池排，所述单元电池形成有电池内部的介质引导部，并且所述单元电池容纳在燃料电池堆壳体(5)中的相互张紧的两个端板(3)之间。存在于燃料电池堆壳体(5)中的电池排完全嵌入到电绝缘铸造材料(6)中。本发明还涉及一种用于制造燃料电池堆(2)的方法。CN115836418ACN115836418A权利要求书1/1页1.一种燃料电池堆(2)，其具有由多个单元电池单体(4)构成的电池排，所述单元电池形成有电池内部的介质引导部，并且所述单元电池容纳在燃料电池堆壳体(5)中的相互张紧的两个端板(3)之间，其特征在于，存在于所述燃料电池堆壳体(5)中的电池排完全嵌入到电绝缘铸造材料(6)中。2.根据权利要求1所述的燃料电池堆(2)，其特征在于，所述铸造材料(6)支撑在所述燃料电池堆壳体(5)处。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池堆(2)，其特征在于，所述铸造材料(6)选自包括热塑性聚氨酯(TPU)、三元乙丙橡胶(EPDM)和氯丁橡胶的组。4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料电池堆(2)，其特征在于，所述单元电池(4)包括容纳在两个双极板(7)之间的膜电极组件(8)，并且存在侧向突出部(9)，其构造在所述膜电极组件(8)处、在包围所述膜电极组件(8)的框架处或在侧向围绕所述膜电极组件(8)的密封件处。5.根据权利要求4所述的燃料电池堆(2)，其特征在于，所述突出部(9)完全嵌入到所述铸造材料(6)中。6.根据权利要求4所述的燃料电池堆(2)，其特征在于，所述突出部(9)仅部分嵌入到所述铸造材料(6)中。7.根据权利要求1至6中任一项所述的燃料电池堆(2)，其特征在于，所述燃料电池堆壳体(5)气密地封闭。8.根据权利要求1至7中任一项所述的燃料电池堆(2)，其特征在于，所述燃料电池堆壳体(5)在没有风扇的情况下形成。9.根据权利要求1至8中任一项所述的燃料电池堆(2)，其特征在于，所述端板(3)中的至少一个设有用于向所述单元电池(4)供给以运行介质的所有联接部(10)，所述联接部与电池内部的介质引导部流动机械地连接。10.一种用于制造根据权利要求1至9中任一项所述的燃料电池堆(2)的方法，其包括如下步骤：将设有电池内部的介质引导部的由双极板(7)和位于其间的膜电极组件(8)构成的单元电池(4)堆叠成电池排；使所堆叠的单元电池(4)在燃料电池堆壳体(5)中的两个端板(3)之间张紧；以及将所述电池排铸造到支撑在所述燃料电池堆壳体(5)处的电绝缘铸造材料(6)中。2CN115836418A说明书1/4页具有铸造材料的燃料电池堆和用于制造燃料电池堆的方法技术领域[0001]本发明涉及一种燃料电池堆，其具有由多个单元电池构成的电池排，所述单元电池形成有电池内部的介质引导部，并且所述单元电池容纳在燃料电池堆壳体中的相互张紧的两个端板之间。本发明还涉及一种用于制造这样的燃料电池堆的方法。背景技术[0002]燃料电池用于通过电化学反应提供电能，其中，多个燃料电池可以串联联合成燃料电池堆，以增加可用的功率。燃料电池中的每个包括阳极、阴极以及将阳极与阴极分开的质子传导膜，该膜覆层有催化剂以促进电化学反应。此外，在每个燃料电池的燃料电池堆中，在膜两侧提供有双极板，用于供应反应物且必要时还供应冷却剂。此外，使用气体扩散层来将引向双极板中的反应物尽可能均匀地分布在覆层有催化剂的膜的整个面上。[0003]这些联合成燃料电池堆的多个燃料电池通常借助于拉力元件以数千牛顿范围内的力来压制，以便在经催化剂覆层的膜处获得足够的接触压力以减少欧姆损失，并且借助于较高的压制避免使用的密封件的不密封性。[0004]燃料电池堆通过交替堆叠统称为单元电池的双极板和膜电极组件(MEA)形成，其以这种方式形成电池