一种燃料电池单元、燃料电池模块和供电系统的制作方法

一种燃料电池单元、燃料电池模块和供电系统
1.本技术涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池单元、燃料电池模块和供电系统。


背景技术：

2.燃料电池是一种利用氢气和氧气作为燃料，通过化学反应产生电能的设备。它的工作原理是在阴极和阳极之间的电解质膜中将氢气的质子和电子分离，电子从外部电路流过，产生电流，质子通过电解质膜到达阳极与氧气发生反应，产生水和热。相比传统的燃烧发电方式，氢燃料电池具有高效、清洁、无排放、噪音低等优点，因此被认为是未来能源领域的重要发展方向。
3.燃料电池的主要组成部分包括电解质膜、阴阳极、催化剂、氢气和氧气供应系统、热管理系统等。其中，电解质膜是氢燃料电池的核心部件，其质子导电性和电子隔离性直接影响氢燃料电池的性能和寿命。阴阳极则需要具备高活性催化剂，以促进氢气和氧气的反应。热管理系统需要保持氢燃料电池的温度在合适的范围内，以确保其稳定工作。
4.在燃料电池的生产过程中，气腔密封是非常关键的一个环节，它可以保证电池内的氢气不会泄漏出来，并且可以保持足够的氢气压力以维持电池的正常工作。需要根据实际情况选择合适的技术和材料，并严格控制制作过程中的工艺参数和质量要求，以确保电池的正常工作和使用寿命。目前常见的的气腔密封技术主要包括焊接、填料、胶粘剂。
5.在燃料电池制作过程中，常用的气腔密封技术之一是采用焊接。具体而言，焊接可以通过将电池内部的金属零件进行熔接，从而实现气腔的密封。在这个过程中，需要使用一些专门的焊接设备和工具，并确保焊接区域没有污染和气体泄漏。
6.填料技术是在气腔密封技术时，需要在气腔的接缝处填充一些特殊的材料，如橡胶或硅胶等，以实现气腔的密封。填料通常需要使用一些专门的填充设备和工具，并需要考虑填料材料的成本、耐久性和化学稳定性等因素。
7.另一种常见的气腔密封技术是使用胶粘剂。在这种技术中，需要选择一种适合电池工作环境的胶粘剂，并将其应用于气腔的接缝处，以实现气腔的密封。在胶粘剂的选择和应用过程中，需要考虑多种因素，如胶粘剂的耐高温性能、化学稳定性和成本等。
8.但是，在现有技术中，使用胶粘剂进行气腔密封时，往往存在如下缺陷：胶粘剂用量过大会引起双极板内阻增大，胶粘剂用量过小则会造成气腔密封效果不好，造成漏气，影响电池稳定运行，因此对于胶粘剂的涂胶控制精度要求很高且容错率低。有鉴于此，现有技术cn116014162a公开了一种一体化燃料电池单元及其制造方法，其公开了在阳极板和阴极板均开设有溢胶槽的技术方案，所述阳极板和阴极板侧的溢胶槽可使胶粘剂在固化时，多余胶水有溢出空间，从而降低对胶粘剂涂胶工艺的控制精度要求。但该方案同样具有如下缺陷：第一，在电池单元装配过程中，单独固化膜电极边框与阴极板、阳极板之间胶液时间过长，效率较低；第二，在传统技术中，随着燃料电池规模的增大和零部件数量的增多，装配难度增加，即使零部件的公差可以控制在较小的范围内，但在组装过程中，由于操作误差、工艺问题等原因，也会造成装配误差，进一步增大了燃料电池的公差；第三，由于双侧极板
均需冲压溢胶槽，冲压过程中对模具的损耗较大，冲压成本较高。
9.水腔密封也是燃料电池制作过程中非常重要的一部分，水腔密封件的主要功能是防止燃料电池中的液体或气体泄漏。然而，由于材料老化、磨损、装配不当或设计缺陷等原因，密封件可能会发生泄漏，导致燃料电池系统的性能下降或无法正常运行。同时，水腔密封件在长时间的使用过程中可能会受到温度、湿度、化学物质等因素的影响，导致材料老化和密封性能下降。密封件的老化和失效会导致泄漏问题，同时也可能引起燃料电池的其他故障。此外，燃料电池系统中存在一定的内部压力，密封件需要能够承受和平衡这些压力。如果密封件无法有效地保持压力平衡，可能会导致压力过高或过低，影响燃料电池的正常运行。水腔密封件的性能可能受到操作条件的限制。例如，某些密封材料对温度范围、化学环境或压力要求较为敏感，需要在特定的条件下使用，否则可能发生失效或泄漏。最后，由于密封件的老化、损坏或失效，可能需要定期维护和更换密封件，以确保燃料电池系统的可靠性和性能。
10.这些问题需要密封件设计和材料选择的合理性，以及严格的质量控制和维护程序来解决。同时，不断的研究和技术改进也有助于提高密封件的性能和耐久性，以满足燃料电池应用的要求。
11.基于此，需要一种新的技术方案可以提高胶粘剂涂布的精度，并提高电池单元装配效率。


技术实现要素：

12.有鉴于此，本说明书实施例提供了一种燃料电池单元、燃料电池模块以及供电系统。
13.本发明在第一方面提供了一种燃料电池单元，包括：单极板模块，所述单极板模块包括阳极板和阴极板，所述膜电极组件包括阴极边框和阳极边框。
14.所述阴极板粘接所述阴极边框，在所述阴极板与所述阴极边框间形成阴极气体密封腔；所述阳极板粘接所述阳极边框，在所述阳极板与所述阳极边框间形成阳极气体密封腔；所述阳极板或阴极板开设有溢胶槽。所述阴极边框与所述阳极边框上开设有贯通所述阳极边框和所述阴极边框的溢胶通道，所述溢胶通道与所述溢胶槽连通。
15.优选的，所述每个阳极板或阴极板上开设有至少两个溢胶槽，所述溢胶槽间隔设置或者连续设置。
16.优选的，所述阳极板或阴级板上开设至少三个溢胶槽；所述溢胶槽间隔设置。
17.优选的，所述阴极板通过点胶或胶膜粘接所述阴极边框；所述阳极板通过点胶或胶膜粘接于所述阳极边框。
18.本发明在第二方面提供了一种燃料电池模块，包括电池模块壳体、至少两个所述的燃料电池单元和冷却流体密封件，所述燃料电池单元沿厚度方向层叠设置于所述电池模块壳体内；且相邻两个燃料电池单元的阳极板和阴极板之间对应形成冷却腔，所述冷却腔通过所述冷却流体密封件形成密封结构。
19.优选的，所述冷却流体密封件为双峰密封件，所述双峰密封件包括左峰子密封件和右峰子密封件。
20.优选的，当所述阳极板或阴级板上开设有两个溢胶槽时，所述左峰子密封件和所
述右峰子密封件均设置于所述两个溢胶槽之间。
21.优选的，当所述阳极板或阴级板上开设有至少三个溢胶槽时，所述左峰子密封件填充在左侧溢胶槽与中间任一溢胶槽之间的密封槽内；所述右峰子密封件填充在右侧溢胶槽与中间任一溢胶槽之间的密封槽内。
22.优选的，所述冷却流体密封件材质包括硅橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶中一种或多种之组合。
23.优选的，相邻两个燃料电池单元相对应的阴极板和阳极板上设有互相配合的定位机构。
24.优选的，所述突起-凹槽互锁结构中，所述突起通过在阳极板或阴极板凹槽中直注成型自锁结构件形成，所述自锁结构件与对应阴极板或阳极板自锁槽形成互锁配合结构。
25.优选的，所述自锁结构件材质包括硅橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶中的一种或多种之组合。
26.本发明在第三方面提供了一种供电系统，包括用电负载及所述的燃料电池模块，所述燃料电池模块为所述用电负载提供电能。
27.优选的，所述用电负载包括汽车、叉车、铲车、挖掘机的任意一种。
28.与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
29.第一，在燃料电池单元制作过程中，通过在阳极板或阴极板上开设溢胶槽，可以简化气腔密封工艺，减小了对胶液涂布的精度，提高了容错率，通过间隔设置或者连续设置多个溢胶槽，可以拓展溢胶的空间，确保粘剂涂布的均匀性。当设置三个或以上溢胶槽时，更多的溢胶槽可以提高溢胶效果，增加了胶体和极板的粘接面积，提高密封效果。
30.第二，通过在膜电极阴极边框、阳极边框上设置溢胶通道，在压装过程中，阴极板粘接面与膜电极阴极边框以及阳极板粘接面与膜电极阳极边框之间多余的胶体通过膜电极溢胶通道进入阳极板或阴极板冲压成型的溢胶槽中。在本优选方案中，无需在阴极板和阳极板上均冲压溢胶槽结构，仅在一侧电极板上设计溢胶槽，在与膜电极边框溢胶通道的协同作用下，实现了通过一侧的溢胶槽即可完成燃料电池单元组装，节约成本，并且通过一侧涂胶、一次点胶或胶膜压装即可同时将阴极板、膜电极和阳极板粘接形成阳极气体密封和阴极气体密封，亦无需单独固化膜电极阳极边框与阳极板粘接面之间的胶液以及膜电极阴极边框与阴极板粘接面之间的胶液，节省了时间，提高了效率。此外，通过点胶或者胶膜粘接电池单元的方式，可以减小累计公差。
31.第三，本技术阴极板粘接面背面直注成型冷却流体密封件，相邻电池装配时，该密封件可以确保冷却剂不泄漏。水腔可以使电池保持湿润，维持质子膜的导电性和稳定性，防止电池过热，提高电池的寿命，从而提高电池的能量利用效率，进一步降低燃料成本。
32.第四，本技术所述双峰型冷却流体密封件的左峰填充在所述左侧溢胶槽与所述中间溢胶槽之间的密封槽内，所述双峰型冷却流体密封件的右峰填充在所述右侧溢胶槽与所述中间溢胶槽之间的密封槽内。当电池单元装配压紧后，中间的溢胶槽接触面与水腔密封二级面接触压紧，微量压缩，硅胶压缩率范围小，该接触面与双峰型冷却流体密封件的左峰和右峰与极板密封槽接触面积相比，面积更大，通过这样的设计，可使双峰型冷却流体密封件的左峰和右峰不会出现过压状态，提高双峰型冷却流体密封件的工作耐久性。当双峰型
密封左峰和右峰填充到相应的密封槽内，中间的溢胶槽接触面与冷却流体密封件二级面压紧，提高了电池单元之间的摩擦阻力，从而防止和改善在震动环境下电池都那样沿着x正负方向的移动，从而可以提高电池性能的稳定性和耐久性。
33.第五，本技术相邻两个燃料电池单元的阳极板和阴极板之间设有定位机构，优选为突起-凹槽互锁结构，所述突起通过在阳极板或阴极板凹槽中直注成型自锁结构件形成，所述自锁结构件与对应阴极板或阳极板自锁槽形成互锁配合结构，确保装配时水腔密封和节间累计公差缩小，节省了装配步骤，提高堆芯刚度。
34.因此，对比于传统燃料电池结构，本技术具备结构简单、密封性好、成品率高的技术效果，具有简化装配步骤、提高装配质量的技术效果。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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它的附图。
36.图1是本技术中的第一实施例的燃料电池单元图；
37.图2是本技术中的第一实施例的燃料电池单元压装前各组件爆炸图；
38.图3是本技术中的第一实施例的膜电极边k向视图；
39.图4是本技术中的第二实施例的燃料电池单元图；
40.图5是本技术中的第二实施例的两节燃料电池装配图；
41.图6是本技术中的第三实施例的燃料电池单元图；
42.图7是本技术中的第三实施例的互锁结构图；
43.图8是本技术中的第三实施例的互锁结构截面图；
44.图9是本技术中的第三实施例的两节燃料电池单元装配图。
45.附图标记：
46.100阴极板；101阴极板粘接面；102阴极气体流道；103阴极板溢胶槽；104阴极板自锁槽；200阳极板；201阳极板溢胶槽；202阳极气体流道；203阳极板粘接面；204阳极板自锁槽；205左侧溢胶槽；206中间溢胶槽；207右侧溢胶槽；300膜电极；301阴极侧边框；302阳极侧边框；303阴极气体扩散层；304阳极气体扩散层；305质子膜；306边框溢胶通道；400粘接胶；500冷却流体密封件；501左峰子密封件；502右峰子密封件；600自锁结构件。
具体实施方式
47.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
48.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
49.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
50.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
51.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。
52.本发明在第一方面提供了一种燃料电池单元：图1-3所示为本技术第一实施例的燃料电池单元，如图1所示，所述燃料电池单元包括：单极板模块，所述单极板模块包括阳极板200和阴极板100；膜电极组件300，所述膜电极组件300包括阴极边框301和阳极边框302；所述阴极板100粘接所述阴极边框301，在所述阴极板100与所述阴极边框301间形成阴极气体密封腔；所述阳极板200粘接所述阳极边框302，在所述阳极板200与所述阳极边框302间形成阳极气体密封腔。应该理解的是，虽然本发明的燃料电池单元采用阴极边框301和阳极边框302的表述，但其仅作为位置标识，即：阴极边框泛指与阴极板100对应的边框连接面，阳极边框泛指与阳极板200对应的边框连接面，该阴极边框301和阳极边框302可为一体式边框结构(仅含一个边框，阴极边框301与阳极边框302为边框的两个连接面)，亦可为分体式边框结构(含有两个边框，阴极边框301与阳极边框302为两个单独的边框结构)，阴极边框301和阳极边框302不应理解为对边框数量之限定。
53.所述阳极板200开设有溢胶槽201，并在阴极边框和阳极边框上设置贯通所述阳极边框和所述阴极边框的溢胶通道306，所述溢胶通道306与所述溢胶槽相连通。如图2所示，在燃料电池单元压装制作之前，在阳极板粘接面203涂覆粘接胶400，同时将膜电极阴极边框301表面对应阴极板粘接面101的区域涂覆粘接胶400。如图3所示，将沿着垂直于膜电极组件的方向定义为k1方向，沿k1向观测，在阴极边框301表面对应阴极板粘接面101的区域两侧优选开设有至少两个边框溢胶通道306，阳极边框302在相同位置开设有同样大小的边框溢胶通道306。在燃料电池单元压装制作过程中，膜电极阴极边框301、阳极边框302表面的空间完全填充涂覆粘接胶400，阳极板200与阳极边框302通过点胶或胶膜粘接，粘接后的厚度优选为0.05～0.1mm，阳极板粘接面203与阳极边框302之间多余的胶液直接流入阳极板溢胶槽201中。阴极板100与阴极边框301通过点胶或胶膜粘接，粘接后的厚度优选为0.05～0.1mm，阴极板粘接面101与阴极边框301之间多余的胶液通过边框溢胶通道306流入到阳极板溢胶槽201中，待胶液固化后，阳极板200与阳极边框302形成阳极气体密封，阴极板100与阴极边框301形成阴极气体密封，制作完成一个单元电池。
54.对比于现有技术，本实施例无需在阴极板100和阳极板200上均冲压溢胶槽201结构，仅需要在一侧电极板，例如：阳极板200或阴极板100上冲压溢胶槽201，通过与边框溢胶
通道306的协同作用，即可实现溢胶的功能，节约了冲压成本。同时，本实施无需单独固化膜电极阳极边框与阳极板粘接面之间的胶液以及膜电极阴极边框与阴极板粘接面之间的胶液，通过一次点胶或胶膜压装可以同时将阴极板100、膜电极300、阳极板200粘接形成阳极气体密封和阴极气体密封，节省工时，提高了效率。需要注意的是，由于本电池单元为对称结构，为了便于说明，本实施例以阳极板作为示例，本领域技术人员亦可根据实际需要，选择在阴极板100上冲压溢胶槽103，阳极板200不冲压溢胶槽，仅在阳极板设置溢胶槽不应视为对权利要求保护范围的限定。
55.优选的，所述阳极板200粘接面两侧冲压有至少两个溢胶槽201，溢胶槽宽度优选为0.2～1mm，可以间断设置或连续设置。在燃料电池单元制作过程中，在阳极板粘接面203涂覆粘接胶400，同时将膜电极阴极边框301表面对应阴极板粘接面101的区域涂覆粘接胶400。但应该理解的是，上述溢胶槽宽度尺寸和单侧电极板的溢胶槽数量及设置方式仅作为优选示例，不应理解为对独立权利要求保护范围的限定。
56.相邻两个燃料电池单元的阳极板200和阴极板100之间对应形成冷却腔，所述冷却腔通过所述冷却流体密封件500形成密封结构，所述冷却流体密封件500优选为双峰密封件，所述双峰密封件包括左峰子密封件501和右峰子密封件502，且材质包括硅橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶的其中一种或多种组成，在燃料电池单元组装过程中，冷却流体密封件500安装于本电池单元阴极板100粘接面背面与上一电池单元阳极板200粘接面背面之间，在电池板水循环板上进行直注水腔加工，形成一系列紧密相连的小孔，通过小孔将冷却液注入电池中，并在电池内形成一个冷却液循环系统，将电池单元紧密压合，使冷却流体密封件500充分贴合在两者之间，从而实现电池单元的密封。当所述阳极板或阴级板上开设有两个溢胶槽时，所述左峰子密封件和所述右峰子密封件均设置于所述两个溢胶槽之间，可以达到更好的密封效果，更好地控制燃料电池单元的温度。但应该理解的是，上述双峰密封件、材质即密封件安装位置仅作为冷却流体密封件的优选示例，不应理解为对独立权利要求保护范围的限定。
57.图5所示为本发明的第二实施例，与第一实施例相比，其区别在于本实施例中阴级板或阳极板上开设有三个溢胶槽，即：左侧溢胶槽205、右侧溢胶槽206和中间溢胶槽207，当设置三个或以上溢胶槽时，更多的溢胶槽可以提高溢胶效果，增加了胶体和极板的粘接面积，提高密封效果，有利于密封的原理见下文详述。图6所示为本发明的第二实施例中两节燃料电池单元装配图，在阴级板粘接面101背后设置有冷却流体密封件500，所述冷却流体密封件500优选为双峰型冷却流体密封件，所述双峰型冷却流体密封件包括左峰子密封件501和右峰子密封件502。所述左峰子密封件501填充在所述左侧溢胶槽与所述中间溢胶槽之间的密封槽内，优选的填充率为80％～90％；所述右峰子密封件502填充在所述右侧溢胶槽与所述中间溢胶槽之间的密封槽内，优选的填充率为80％～90％，高度方向的压缩率优选为25％～35％。当电池单元装配压紧后，中间的溢胶槽接触面与水腔密封二级面接触压紧，微量压缩，硅胶压缩率范围小，优选的硅胶压缩率为1％～5％，该接触面与双峰型冷却流体密封件的左峰和右峰与极板密封槽接触面积相比，面积更大，通过这样的设计，可使双峰型冷却流体密封件的左峰和右峰不会出现过压状态，提高双峰型冷却流体密封件的工作耐久性。但应该理解的是，所述冷却流体密封件500的双峰型设计、燃料电池单元装配后的压缩例数值范围仅作为优选示例，不应理解为对权利要求保护范围之限定。
58.当双峰型密封左峰和右峰填充到相应的密封槽内，中间的溢胶槽接触面与冷却流体密封件二级面压紧，提高了电池单元之间的摩擦阻力，从而防止和改善在震动环境下电池都那样沿着x正负方向的移动，从而可以提高电池性能的稳定性和耐久性。
59.图7所示为本发明的第三实施例。与上述第一和第二实施例相比，其区别在于本实施例中相邻两个燃料电池单元相对应的阴极板100和阳极板200上设有相互配合的定位机构，所述定位机构优选为突起-凹槽互锁结构，当所述定位机构为突起-凹槽互锁结构时，所述突起通过在阳极板200或阴极板100凹槽中直注成型自锁结构件600形成凸台，所述自锁结构件600与对应阴极板100或阳极板200自锁槽形成互锁配合结构。与在阴极板100上直接冲压自锁突起槽的方案相比，本实施例阴极板100与阳极板200的结构相同，因此在压装制作过程中，无需区分阳极板200和阴极板100，仅需在自锁槽位置上直注自锁结构件，即可实现定位功能。所述自锁结构件600的材质优选为硅橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶中一种或多种之组合。所述自锁结构件600与所述冷却流体密封件500可为相同材质或不同材质，当材质相同时，所述自锁结构件600可以与冷却流体密封件500同时成型。通过该自锁结构件600在电堆装配时，阳极板自锁槽204与自锁结构件600形成配合，节省了装配步骤，装配时节间累计公差缩小，提高了堆芯刚度，提高了装配质量。
60.如图8和图9所示，本领域技术人员可根据需要将所述自锁结构件600整体设为任意形状，包括但不限于圆柱体、圆锥体、长方体、正方体等结构，其自锁结构件的截面形状亦可根据凹槽截面形状设计对应的形状，包括但不限于正方形、长方形、圆形、正多边形等形状。当所述自锁结构件600为锥体结构时，其成型角度b范围值优选为10
°
～60
°
。但应该理解的是，所述自锁结构件600的整体形状和截面形状仅作为示例，不应理解为对权利要求保护范围之限定。
61.在相邻燃料电池单元装配完成后，下部电池单元的自锁结构件600与上部电池单元对应位置的阳极板自锁槽204形成互锁配合，如图9所示，所述自锁结构件600顶部与对应阳极板自锁槽204底部距离h1的值优选为0.05～0.2mm，自锁结构件600侧部与对应阳极板自锁槽204侧部距离h2的值优选为0.05～0.2mm。但应该理解的是，上述装配完成后的尺寸参数仅作为优选示例，不应理解为对权利要求保护范围之限定。
62.为了便于说明，本实施例以阴极板上直注自锁结构件600作为示例，本领域技术人员亦可根据实际需要，选择在阳极板自锁槽204上直注自锁结构件600，与阴极板自锁槽104形成互锁配合，仅在阴极板自锁槽104上直注自锁结构件600不应理解为对权利要求保护范围的限定。
63.本说明书中，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的实施例而言，描述比较简单，相关之处参见前述实施例的部分说明即可。
64.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种燃料电池单元，包括：单极板模块，所述单极板模块包括阳极板和阴极板；膜电极组件，所述膜电极组件包括阴极边框和阳极边框；其特征在于，所述阴极板粘接所述阴极边框，在所述阴极板与所述阴极边框间形成阴极气体密封腔；所述阳极板粘接所述阳极边框，在所述阳极板与所述阳极边框间形成阳极气体密封腔，仅所述阳极板或阴极板一者开设有溢胶槽；所述阴极边框与所述阳极边框上开设有贯通所述阳极边框和所述阴极边框的溢胶通道，所述溢胶通道与所述溢胶槽连通。2.根据权利要求1所述的燃料电池单元，其特征在于，所述阳极板或阴极板上开设有至少两个溢胶槽；所述溢胶槽间隔设置或者连续设置。3.根据权利要求2所述的燃料电池单元，其特征在于，所述阳极板或阴级板上开设至少三个溢胶槽；所述溢胶槽间隔设置。4.根据权利要求1所述的燃料电池单元，其特征在于，所述阴极板通过点胶或胶膜粘接所述阴极边框；所述阳极板通过点胶或胶膜粘接于所述阳极边框。5.一种燃料电池模块，其特征在于，包括：电池模块壳体；至少两个如权利要求1～4中任一项所述的燃料电池单元；冷却流体密封件；所述燃料电池单元沿厚度方向层叠设置于所述电池模块壳体内，且相邻两个燃料电池单元的阳极板和阴极板之间对应形成冷却腔，所述冷却腔通过所述冷却流体密封件形成密封结构。6.根据权利要求5所述的燃料电池模块，其特征在于，所述冷却流体密封件为双峰密封件，所述双峰密封件包括左峰子密封件和右峰子密封件。7.根据权利要求6所述的燃料电池模块，其特征在于，当所述阳极板或阴级板上开设有两个溢胶槽时，所述左峰子密封件和所述右峰子密封件均设置于所述两个溢胶槽之间。8.根据权利要求6所述的燃料电池模块，其特征在于，当所述阳极板或阴级板上开设有至少三个溢胶槽时，所述左峰子密封件填充在左侧溢胶槽与中间任一溢胶槽之间的密封槽内；所述右峰子密封件填充在右侧溢胶槽与中间任一溢胶槽之间的密封槽内。9.根据权利要求5或6所述的燃料电池模块，其特征在于，所述冷却流体密封件材质包括硅橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶中一种或多种之组合。10.根据权利要求5所述的燃料电池模块，其特征在于，所述相邻两个燃料电池单元相对应的阴极板和阳极板上设有相互配合的定位机构。11.根据权利要求10所述的燃料电池模块，其特征在于，所述定位机构为突起-凹槽互锁结构。12.根据权利要求11所述的燃料电池模块，其特征在于，所述突起-凹槽互锁结构中，所述突起通过在阳极板或阴极板凹槽中直注成型自锁结构件形成，所述自锁结构件与对应阴极板或阳极板自锁槽形成互锁配合结构。13.根据权利要求12所述的燃料电池模块，其特征在于，所述自锁结构件材质包括硅橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶中的一种或多种之组合。
14.一种供电系统，包括用电负载及如权利要求5-13任一项所述的燃料电池模块，所述燃料电池模块为所述用电负载提供电能。15.如权利要求14所述的供电系统，其特征在于，所述用电负载包括家用汽车、叉车、铲车、挖掘机、物流车、商用卡车中的任意一种。

技术总结
本申请提供一种燃料电池单元、燃料电池模块以及供电系统，应用于燃料电池技术领域，其中，阳极板或阴极板开设有溢胶槽。阴极板粘接阴极边框，在阴极板与阴极边框间形成阴极气体密封腔。阳极板粘接阳极边框，在阳极板与阳极边框间形成阳极气体密封腔，阴极边框与阳极边框上开设有贯通阳极边框和阴极边框的溢胶通道。在电池单元压装时，多余的胶液通过溢胶通道流入溢胶槽中，通过一次压装可以同时将阴极板、膜电极和阳极板粘接，无需单独固化膜电极阳极边框与阳极板粘接面之间的胶液以及膜电极阴极边框与阴极板粘接面之间的胶液，节省了时间，提高了效率。具备结构简单、密封性好、成品率高、简化装配步骤、提高装配质量的技术效果。果。果。


技术研发人员：程旌德 徐一凡
受保护的技术使用者：上海氢晨新能源科技有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/6