燃料电池电堆及其集流板和集流板组件的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，更详而言之地涉及燃料电池电堆及其集流板和集流板组件。


背景技术：

2.燃料电池是一种将燃料(氢气)和氧化剂(氧气)中的化学能通过电化学反应转化成电能的发电装置。由于其不受“卡诺循环”的限制，因此能量转换效率要显著高出普通发电装置。除此之外，燃料电池还具有无污染、噪声低、可靠性高等优点。
3.在燃料电池电堆中，集流板布置在堆芯两侧，用于收集电流并将电能输送到外部负载。但是，现有的一些集流板依据绝缘板(或者端板)的外轮廓形状尺寸进行设计，其完全覆盖绝缘板(或者端板)一侧的表面，并未避开用于流通燃料、氧化剂和冷却液的公共通道，导致燃料、氧化剂和冷却液能够直接接触到集流板，进而导致绝缘性较差，而且，集流板容易被腐蚀。
4.为了解决上述技术问题，申请号为202010076653.3的发明专利申请中公开了一种技术方案，其缩小了集流板的尺寸，使集流板避开了用于流通燃料、氧化剂和冷却液的公共通道。虽然其解决了绝缘和腐蚀的问题，但是，由于其集流板的引出端沿着电堆堆叠方向的垂直方向横向向外延伸，其绝缘板必须形成相应的开口槽为所述引出端提供延伸空间，即使所述引出端的厚度和宽度完全按照所述开口槽的深度和宽度进行加工制造，也会受到加工精度的限制，存在一定的工艺公差，导致所述引出端与所述绝缘板之间必然存在一定缝隙和高度差，难以形成一个平整连续的表面。因此，在电堆装配的受压过程中，所述引出端与所述绝缘板的交界区域对堆芯的压力不均匀，可能影响电堆的密封性，甚至导致电堆的极板发生破裂。
5.此外，所述引出端横向向外延伸，其占据了一定的横向空间。因此，在燃料电池系统的集成设计时，需要为所述引出端预留足够的横向空间，导致整体的结构不够紧凑，尤其是在某些对电堆的横向尺寸有严格限制的应用场景中，上述集流板的结构无法满足需求。


技术实现要素：

6.本实用新型的一个优势在于提供一种燃料电池电堆及其集流板和集流板组件，以避免燃料、氧化剂和冷却液直接接触所述集流板，从而防止所述集流板被腐蚀，并且保证所述集流板组件的绝缘性能。
7.本实用新型的一个优势在于提供一种燃料电池电堆及其集流板和集流板组件，其中所述集流板被保持于所述集流板组件的一个绝缘板的一个凹槽，以减小所述集流板的尺寸，并且避开用于流通燃料、氧化剂和冷却液的至少一个公共通道，从而得以防止所述集流板被腐蚀。
8.本实用新型的另一个优势在于提供一种燃料电池电堆及其集流板和集流板组件，其中所述集流板的一个连接部沿着纵向方向穿透所述绝缘板的厚度以作为一个引出端，以
用于将所述燃料电池电堆产生的电能输送至外部负载，这样所述绝缘板的形成所述凹槽的周缘不需要设置一个横向的开口槽，从而所述绝缘板的所述周缘形成一个平整连续的平面，以作为一个压力传递面，这样在所述燃料电池电堆的装配过程中，使所述集流板组件在其周缘的位置对所述燃料电池电堆的电堆芯施加均匀的压力，以增强所述燃料电池电堆的密封性，并防止所述燃料电池电堆的极板因受力不均而发生破裂。
9.本实用新型的另一个优势在于提供一种燃料电池电堆及其集流板和集流板组件，其中所述集流板的所述连接部沿着平行于所述燃料电池电堆的所述电堆芯的堆叠方向延伸，从而使得所述连接部不需要占用额外的横向空间。
10.本实用新型的另一个优势在于提供一种燃料电池电堆及其集流板和集流板组件，其中所述绝缘板包括一个间隔部，以将所述集流板的所述连接部与所述集流板组件的一个端板隔开，从而在所述端板是金属端板时，所述间隔部能够起到绝缘的作用。
11.本实用新型的另一个优势在于提供一种燃料电池电堆及其集流板和集流板组件，其中所述绝缘板包括多个隔离部，用于防止燃料、氧化剂和冷却液与金属端板相接触，从而所述隔离部能够起到绝缘的作用，同时还能防止金属端板被腐蚀而损坏。
12.本实用新型的另一个优势在于提供一种燃料电池电堆及其集流板和集流板组件，其中所述绝缘板在面向所述集流板的一侧还设有多个保温槽，从而削弱所述电堆芯通过所述绝缘板与外界进行的热交换。
13.依本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种燃料电池电堆的集流板，其中该燃料电池电堆包括一个电堆芯，所述集流板用于将该电堆芯产生的电能输送至外部负载，其中所述集流板包括：
14.一个集流板主体；以及
15.一个连接部，其中所述集流板主体远离该电堆芯的一侧具有一个外侧表面，所述连接部从所述集流板主体的所述外侧表面所在的平面凸起地纵向地延伸。
16.在一些实施例中，所述连接部垂直地延伸于所述集流板主体的所述外侧表面。
17.本实用新型还提供一种燃料电池电堆的集流板组件，其中该燃料电池电堆包括一个电堆芯，所述集流板组件用于将该电堆芯产生的电能输送至外部负载，其中所述集流板组件包括：
18.一个绝缘板；以及
19.一个集流板，其中所述集流板和所述绝缘板叠合地布置，所述集流板包括一个集流板主体；以及
20.一个连接部，其中所述集流板主体远离该电堆芯的一侧具有一个外侧表面，所述连接部从所述集流板主体的所述外侧表面所在的平面凸起地纵向地延伸并沿着所述绝缘板的厚度方向穿过所述绝缘板。
21.在一些实施例中，所述绝缘板在邻近该电堆芯的一侧具有一个凹槽，其中所述集流板主体被容纳在所述凹槽中，所述绝缘板包括一个绝缘板主体，并且具有形成于所述绝缘板主体的一个绝缘板开孔，以供所述集流板的所述连接部穿过，其中所述绝缘板还包括形成所述凹槽的一个周缘，其中所述周缘具有一个连续平整的表面，以作为压力传递面。
22.在一些实施例中，所述集流板组件还包括一个端板，其中所述端板包括一个端板主体和具有形成于所述端板主体的一个端板开孔，所述端板开孔供所述集流板主体的所述
连接部穿过，其中所述绝缘板位于所述端板和所述集流板之间。
23.在一些实施例中，所述绝缘板还包括一个间隔部，所述间隔部内具有一个穿孔，所述穿孔与所述绝缘板开孔和所述端板开孔对齐，供所述集流板的所述连接部穿过，以将所述集流板的所述连接部与所述端板隔开，从而在所述端板是金属端板时，所述间隔部起到绝缘的作用。
24.在一些实施例中，所述集流板组件具有两个流通通道，以分别作为燃料、氧化剂和冷却液的进口通道或出口通道，各个所述流通通道形成于所述绝缘板和所述端板的两侧，以使所述集流板不用来形成所述流通通道，其中各个所述流通通道具有形成于所述绝缘板的一个或多个绝缘板通道和一个或多个形成于所述端板的端板通道，其中所述绝缘板通道和所述端板通道相连通。
25.在一些实施例中，所述绝缘板在邻近所述端板的一侧的外表面还包括两个隔离部，各个所述隔离部被保持在对应的所述端板的所述端板通道的位置，其中各个所述流通通道的三个所述绝缘板通道分别延伸穿过所述绝缘板主体和所述隔离部，所述隔离部用于防止燃料、氧化剂和冷却液与金属的所述端板相接触，从而所述隔离部能够起到绝缘的作用，以防止金属的所述端板被腐蚀而损坏。
26.在一些实施例中，所述间隔部的顶侧包括一个顶侧间隔边缘，所述顶侧间隔边缘抵压于所述端板主体的外表面。
27.在一些实施例中，在所述凹槽内，所述绝缘板还具有凹设地形成于所述绝缘板主体的内表面的多个保温槽，从而用于削弱该电堆芯通过所述绝缘板与外界进行的热交换。
28.本本实用新型还提供一种燃料电池电堆，其包括
29.两个集流板组件；以及
30.一个电堆芯，其中所述电堆芯位于所述两个集流板组件之间，其中各个所述集流板组件包括：
31.一个绝缘板；以及
32.一个集流板，其中所述集流板和所述绝缘板叠合地布置，所述集流板包括一个集流板主体；以及
33.一个连接部，其中所述集流板主体远离该电堆芯的一侧具有一个外侧表面，所述连接部从所述集流板主体的所述外侧表面所在的平面凸起地纵向地延伸并沿着所述绝缘板的厚度方向穿过所述绝缘板。
34.在一些实施例中，所述的燃料电池电堆中所述绝缘板在邻近该电堆芯的一侧具有一个凹槽，其中所述集流板主体被容纳在所述凹槽中，所述绝缘板包括一个绝缘板主体，并且具有形成于所述绝缘板主体的一个绝缘板开孔，以供所述集流板的所述连接部穿过，其中所述绝缘板还包括形成所述凹槽的一个周缘，其中所述周缘具有一个连续平整的表面，以作为压力传递面。
35.在一些实施例中，所述的燃料电池电堆的各个所述集流板组件还包括一个端板，其中所述端板包括一个端板主体和具有形成于所述端板主体的一个端板开孔，所述端板开孔供所述集流板主体的所述连接部穿过，其中所述绝缘板被叠合于所述端板和所述集流板之间。
36.在一些实施例中，所述的燃料电池电堆中各个所述集流板组件的所述绝缘板还包
括一个间隔部，所述间隔部内具有一个穿孔，所述穿孔与所述绝缘板开孔和所述端板开孔对齐，供所述集流板的所述连接部穿过，以将所述集流板的所述连接部与所述端板隔开，从而在所述端板是金属端板时，所述间隔部起到绝缘的作用。
37.在一些实施例中，所述的燃料电池电堆中两个所述集流板组件中的一个所述集流板组件具有两个流通通道，以分别作为燃料、氧化剂和冷却液的进口通道或出口通道，各个所述流通通道形成于具有所述流通通道的所述集流板组件的所述绝缘板和所述端板的两侧，以使所述集流板不用来形成所述流通通道，其中各个所述流通通道具有形成于所述绝缘板的一个或多个绝缘板通道和一个或多个形成于所述端板的端板通道，其中所述绝缘板通道和所述端板通道相连通。
38.在一些实施例中，所述的燃料电池电堆中具有所述流通通道的所述集流板组件的所述绝缘板在邻近所述端板的一侧的外表面还包括两个隔离部，各个所述隔离部被保持在对应的所述端板的所述端板通道的位置，其中各个所述流通通道的三个所述绝缘板通道分别延伸穿过所述绝缘板主体和所述隔离部，所述隔离部用于防止燃料、氧化剂和冷却液与金属的所述端板相接触，从而所述隔离部能够起到绝缘的作用，以防止金属的所述端板被腐蚀而损坏
附图说明
39.图1是根据本实用新型的一个优选实施例的一个燃料电池电堆的立体示意图。
40.图2是根据本实用新型的上述优选实施例的所述燃料电池电堆的分解示意图。
41.图3是根据本实用新型的上述优选实施例的所述燃料电池电堆的两个集流板组件的分解示意图。
42.图4是根据本实用新型的上述优选实施例的所述燃料电池电堆的第一集流板组件的正反两侧两个视角的立体示意图。
43.图5是根据本实用新型的上述优选实施例的所述燃料电池电堆的第一集流板组件的两个视角下的分解示意图。
44.图6是是根据本实用新型的上述优选实施例的所述燃料电池电堆的第一集流板组件的局部剖视结构示意图。
45.图7是图根据本实用新型的上述优选实施例的一个变形实施方式的所述燃料电池电堆的第一集流板组件的剖视图。
46.图8是根据本实用新型的上述优选实施例的所述燃料电池电堆的第二集流板组件的正反两侧两个视角的立体示意图。
47.图9是根据本实用新型的上述优选实施例的所述燃料电池电堆的第二集流板组件的两个视角下的分解示意图。
48.图10是是根据本实用新型的上述优选实施例的所述燃料电池电堆的第二集流板组件的局部剖视结构示意图，其示意沿图8中b-b线剖开后的结构。
具体实施方式
49.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描
述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
50.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
51.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
52.如图1至图10所示是根据本实用新型的一个优选实施例的燃料电池电堆100及其两个集流板组件200，其中所述燃料电池电堆100包括一个电堆芯10和位于所述电堆芯10的相反两侧的两个所述集流板组件200，所述电堆芯10是用于将燃料如氢气和氧化剂如氧气中的化学能通过电化学反应转化成电能的发电装置，两个所述集流板组件200用于将所述电堆芯10组装在两个所述集流板组件200之间，并且还用于收集电流并将电能输送到外部负载。所述燃料电池电堆100还包括一个固定装置40，其可包括多个环状的固定元件41，如捆扎绳或束紧带等，以用于将两个所述集流板组件200和所述电堆芯10相组装。本领域技术人员可以理解的是，所述固定装置40也可以实施为螺杆固定装置或者丝杆固定装置等，任何能够用于将两个所述集流板组件200和所述电堆芯10相组装的固定装置均视为本实用新型的可选实施方式，不构成对本实用新型保护范围的限制。
53.更具体地，本实用新型的这个实施例中，两个所述集流板组件200包括一个第一集流板组件20和一个第二集流板组件30，例如在这个实施例的附图中示意的，所述第一集流板组件20是一个上集流板组件，所述第二集流板组件30是一个下集流板组件，所述电堆芯10位于上下两侧的两个所述集流板组件200之间。
54.如图3至图6所示，所述第一集流板组件20包括一个第一集流板21、一个第一绝缘板22和一个第一端板23，其中所述第一集流板21、所述第一绝缘板22和所述第一端板23叠合在一起，所述第一集流板21是具有导电性能的板体如金属板，并且所述第一集流板21位于所述第一集流板组件20的内侧以邻近所述电堆芯10地设置从而所述第一集流板21与所述电堆芯10相接触以将所述电堆芯10产生的电能输送到外部负载，其中所述第一端板23位于所述第一集流板组件20的外侧，所述第一绝缘板22位于所述第一集流板21和所述第一端板23之间。
55.在本实用新型的这个优选实施例中，所述第一集流板21包括一第一集流板主体211和一第一连接部212，其中所述第一连接部212纵向地延伸于所述第一集流板主体211，以用于沿着所述第一集流板组件20的厚度方向即纵向方向穿透所述第一绝缘板22和所述第一端板23，从而作为一个电极连接件，以用于将所述电堆芯10产生的电能输送到外部负载。
56.如图8至图10所示，所述第二集流板组件30包括一个第二集流板31、一个第二绝缘板32和一个第二端板33，其中所述第二集流板31、所述第二绝缘板32和所述第二端板33叠合在一起，所述第二集流板31是具有导电性能的板体如金属板，并且所述第二集流板31位
于所述第二集流板组件30的内侧以邻近所述电堆芯10地设置从而所述第二集流板31与所述电堆芯10相接触以将所述电堆芯10产生的电能输送到外部负载，其中所述第二端板33位于所述第二集流板组件30的外侧，所述第二绝缘板32位于所述第二集流板31和所述第二端板33之间。
57.在本实用新型的这个优选实施例中，所述第二集流板31包括一第二主板体311和一第二连接部312，其中所述第二连接部312纵向地延伸于所述第二主板体311，以用于沿着所述第二集流板组件30的厚度方向即纵向方向穿透所述第二绝缘板32和所述第二端板33，从而作为另一个电极连接件，以用于将所述电堆芯10产生的电能输送到外部负载。
58.更具体地，所述第一集流板主体211远离所述电堆芯10的那一侧的表面定义为其第一外侧表面2111，所述第一连接部212可以纵向地连接于所述第一集流板主体211的所述第一外侧表面2111的任意位置。可以理解的是，所述第一连接部212可以组装于所述第一集流板主体211的所述第一外侧表面2111，如将所述第一连接部212焊接于所述第一集流板主体211的所述第一外侧表面2111，或者所述第一连接部212可以与所述第一集流板主体211一体成形并一体地纵向地延伸于所述第一集流板主体211的所述第一外侧表面2111。
59.所述第一连接部212可以倾斜地或垂直地延伸于所述第一集流板主体211的所述第一外侧表面2111。在图3至图6中所示的示例中，所述第一连接部212垂直地延伸于所述第一集流板主体211的所述第一外侧表面2111，即所述第一连接部212垂直于所述第一集流板主体211的所述第一外侧表面2111所在的平面，而不是横向地延伸于所述第一集流板主体211，从而不额外占用横向空间，以使所述第一集流板21的面积大小取决于所述第一集流板主体211的面积大小。例如，在图3至图6中，所述第一集流板21的所述第一集流板主体211被示意为沿水平方向延伸，所述第一连接部212被示意为沿竖直方向延伸于所述第一集流板主体211的中心位置，所述第一集流板21在水平面上的面积大小取决于所述第一集流板主体211在水平面上的面积大小。
60.相应地，所述第一绝缘板22包括第一绝缘板主体221并具有第一绝缘板开孔222，所述第一端板23包括第一端板主体231并具有第一端板开孔232，其中所述第一集流板21的所述第一连接部212穿过所述第一绝缘板22的所述第一绝缘板开孔222和所述第一端板23的第一端板开孔232，以延伸至所述第一端板23的外部，从而用于将所述电堆芯10产生的电能输送到外部负载。
61.所述第一绝缘板22还具有凹设于所述第一绝缘板主体221的第一凹槽223，所述第一凹槽223的形状和尺寸与所述第一集流板21的所述第一集流板主体211的形状和尺寸相匹配，以使所述第一集流板21的所述第一集流板主体211被容纳于所述第一绝缘板主体221的所述第一凹槽223。这样，所述第一集流板主体211的尺寸比所述第一绝缘板主体221的尺寸小，所述第一集流板主体211也不用来形成用于流通燃料、氧化剂和冷却液的公共通道，从而避免燃料、氧化剂和冷却液直接接触所述第一集流板21，从而防止所述第一集流板21被腐蚀，并且保证所述第一集流板组件20的绝缘性能。
62.如图5所示，所述第一绝缘板22在朝向所述电堆芯10的内侧具有一个第一周缘224，其是一个连续平整的表面，以在其内形成所述第一凹槽223。这样，所述第一周缘224不需要开设有横向缺口或开口槽，从而在所述第一集流板组件20与所述电堆芯10相组装时，所述第一周缘224作为一个压力传递面，这样在所述燃料电池电堆100的装配过程中，使所
述第一集流板组件20在所述第一周缘224的位置对所述燃料电池电堆100的所述电堆芯10施加均匀的压力，以增强所述燃料电池电堆的密封性，并防止所述燃料电池电堆的极板因受力不均而发生破裂。
63.在所述第一凹槽223内，所述第一绝缘板22还具有凹设地形成于所述第一绝缘板主体221的内表面的多个第一保温槽225，从而削弱所述电堆芯10通过所述第一绝缘板22与外界进行的热交换。优选地，多个所述第一保温槽225呈阵列地布置。
64.所述第一绝缘板22还包括一个第一间隔部226，其内具有一个第一穿孔227，所述第一穿孔227与所述第一绝缘板主体221的所述第一绝缘板开孔222和所述第一端板23的所述第一端板开孔232对齐，供所述第一集流板21的所述第一连接部212穿过，以将所述第一集流板21的所述第一连接部212与所述第一集流板组件20的所述第一端板23隔开，从而在所述端板23是金属端板时，所述第一间隔部226能够起到绝缘的作用。也就是说，所述第一集流板21的所述第一连接部212穿过所述第一绝缘板22的所述第一绝缘板主体221的所述第一绝缘板开孔222和所述第一间隔部226的所述第一穿孔227，并且穿过所述第一端板23的所述第一端板开孔232，以使所述第一连接部212的顶端延伸至所述第一端板23的外部，其中所述第一连接部212因为所述第一间隔部226的绝缘隔离作用，其不接触所述第一端板23，这样使所述第一端板23可以是由金属材料制成，以提高所述燃料电池电堆的结构强度。
65.可以理解的是，优选地，所述第一间隔部226延伸并略凸出于所述第一端板23的外表面，或者如图图7所示，在一个变形实施方式中，所述第一间隔部226在顶侧具有第一顶侧间隔边缘2261，其横向地水平方向地延伸，以抵压于所述第一端板23的外表面，以使所述第一绝缘板22和所述第一端板23稳固地相组装，并且进一步地用于避免所述第一连接部212与所述第一端板23相接触，从而加强绝缘间隔性能。
66.在这个实施例中，所述第一集流板组件20作为一个上集流板组件，并且其所述第一绝缘板22和所述第一端板23共同形成用来流通燃料、氧化剂和冷却液的至少一个流通通道24。如图3至图6所示，在这个实施例中，所述第一集流板组件20是狭长形延伸的结构，其在两端各自形成一个所述流通通道24。各个所述流通通道24具有形成于所述第一绝缘板22的三个绝缘板通道241和形成于所述第一端板23的一个端板通道242，其中三个所述绝缘板通道241与所述端板通道242相通通，以分别作为燃料、氧化剂和冷却液的进口通道或出口通道。可以理解的是，燃料、氧化剂和冷却液的进口通道可以位于同一侧的所述流通通道24，也可以分别位于两个不同侧的所述流通通道。
67.如图5至图6所示，所述第一绝缘板22在邻近所述第一端板23的一侧的外表面还包括两个隔离部228，各个所述隔离部228被保持在对应的所述第一端板23的所述端板通道242的位置，其中各个所述流通通道24的三个所述绝缘板通道241分别延伸穿过所述第一绝缘板主体221和所述隔离部228。各个所述隔离部228用于防止燃料、氧化剂和冷却液与金属的所述第一端板23相接触，从而所述隔离部228能够起到绝缘的作用，同时还能防止金属的所述第一端板23被腐蚀而损坏。当然本领域技术人员可以理解的是，在可能的变形实施例中，所述第一端板23也可以由其他材料如塑料材料制成。
68.可以理解的是，优选地，各个所述隔离部228延伸并略凸出于所述第一端板23的外表面，或者所述隔离部228在顶侧具有顶侧隔离边缘，其横向地水平方向地延伸，以抵压于所述第一端板23的外表面，以使所述第一绝缘板22和所述第一端板23稳固地相组装，并且
进一步地用于避免燃料、氧化剂和冷却液与金属的所述第一端板23相接触，从而加强绝缘隔离性能。可以理解的是，各个所述隔离部228可以形成三个顶侧凹槽2281，用于与燃料、氧化剂和冷却液的进料端或出料端密封地相接合。
69.更具体地，所述第二集流板主体311远离所述电堆芯10的那一侧的表面定义为其第二外侧表面3111，所述第二连接部312可以纵向地连接于所述第二集流板主体311的所述第二外侧表面3111的任意位置。可以理解的是，所述第二连接部312可以组装于所述第二集流板主体311的所述第二外侧表面3111，如将所述第二连接部312焊接于所述第二集流板主体311的所述第二外侧表面3111，或者所述第二连接部312可以与所述第二集流板主体311一体成形并一体地纵向地延伸于所述第二集流板主体311的所述第二外侧表面3111。
70.所述第二连接部312可以倾斜地或垂直地延伸于所述第二集流板主体311的所述第二外侧表面3111。在图8至图10中所示的示例中，所述第二连接部312垂直地延伸于所述第二集流板主体311的所述第二外侧表面3111，即所述第二连接部312垂直于所述第二集流板主体311的所述第二外侧表面3111所在的平面，而不是横向地延伸于所述第二集流板主体311，从而不额外占用横向空间，以使所述第二集流板31的面积大小取决于所述第二集流板主体311的面积大小。例如，在图8至图10中，所述第二集流板31的所述第二集流板主体311被示意为沿水平方向延伸，所述第二连接部312被示意为沿竖直方向延伸于所述第二集流板主体311的中心位置，所述第二集流板31在水平面上的面积大小取决于所述第二集流板主体311在水平面上的面积大小。
71.相应地，所述第二绝缘板32包括第二绝缘板主体321并具有第二绝缘板开孔322，所述第二端板33包括第二端板主体331并具有第二端板开孔332，其中所述第二集流板31的所述第二连接部312穿过所述第二绝缘板32的所述第二绝缘板开孔322和所述第二端板33的第二端板开孔332，以延伸至所述第二端板33的外部，从而用于将所述电堆芯10产生的电能输送到外部负载。
72.所述第二绝缘板32还具有凹设于所述第二绝缘板主体321的第二凹槽323，所述第二凹槽323的形状和尺寸与所述第二集流板31的所述第二集流板主体311的形状和尺寸相匹配，以使所述第二集流板31的所述第二集流板主体311被容纳于所述第二绝缘板主体321的所述第二凹槽323。这样，所述第二集流板主体311的尺寸比所述第二绝缘板主体321的尺寸小，所述第二集流板主体311也不用来形成用于流通燃料、氧化剂和冷却液的公共通道，从而避免燃料、氧化剂和冷却液直接接触所述第二集流板31，从而防止所述第二集流板31被腐蚀，并且保证所述第二集流板组件30的绝缘性能。
73.如图9所示，所述第二绝缘板32在朝向所述电堆芯10的内侧具有一个第二周缘324，其是一个连续平整的表面，以在其内形成所述第二凹槽323。这样，所述第二周缘324不需要开设有横向缺口或开口槽，从而在所述第二集流板组件30与所述电堆芯10相组装时，所述第二周缘324作为一个压力传递面，这样在所述燃料电池电堆100的装配过程中，使所述第二集流板组件30在所述第二周缘324的位置对所述燃料电池电堆100的所述电堆芯10施加均匀的压力，以增强所述燃料电池电堆的的密封性，并防止所述燃料电池电堆的极板因受力不均而发生破裂。
74.在所述第二凹槽323内，所述第二绝缘板32还具有凹设地形成于所述第二绝缘板主体321的内表面的多个第二保温槽325，从而削弱所述电堆芯10通过所述第二绝缘板32与
外界进行的热交换。优选地，多个所述第二保温槽325呈阵列地布置。
75.所述第二绝缘板32还包括一个第二间隔部326，其内具有一个第二穿孔327，所述第二穿孔327与所述第二绝缘板主体321的所述第二绝缘板开孔322和所述第二端板33的所述第二端板开孔332对齐，供所述第二集流板31的所述第二连接部312穿过，以将所述第二集流板31的所述第二连接部312与所述第二集流板组件30的所述第二端板33隔开，从而在所述端板33是金属端板时，所述第二间隔部326能够起到绝缘的作用。也就是说，所述第二集流板31的所述第二连接部312穿过所述第二绝缘板32的所述第二绝缘板主体321的所述第二绝缘板开孔322和所述第二间隔部326的所述第二穿孔327，并且穿过所述第二端板33的所述第二端板开孔332，以使所述第二连接部312的顶端延伸至所述第二端板33的外部，其中所述第二连接部312因为所述第二间隔部326的绝缘隔离作用，其不接触所述第二端板33，这样使所述第二端板33可以是由金属材料制成，以提高所述燃料电池电堆的结构强度。
76.可以理解的是，优选地，所述第二间隔部326延伸并略凸出于所述第二端板33的外表面，或者所述第二间隔部326在顶侧具有第二顶侧间隔边缘，其横向地水平方向地延伸，以抵压于所述第二端板33的外表面，以使所述第二绝缘板32和所述第二端板33稳固地相组装，并且进一步地用于避免所述第二连接部312与所述第二端板33相接触，从而加强绝缘间隔性能。
77.在这个实施例中，所述第二集流板组件30作为一个下集流板组件，并且其所述第二绝缘板32和所述第二端板33不需要共同形成用来流通燃料、氧化剂和冷却液的流通通道。
78.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。