CN109980245A - 一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，涉及燃料电池密封技术领域，所述直接甲醇燃料电池包括质子交换膜，所述质子交换膜上方设有阳极催化剂层，下方设有阴极催化剂层，所述阳极催化剂层和阴极催化剂层的外侧均设有膜电极，上下方的膜电极外侧均设有双极板，所述双极板包括双极板主板、双极板副板和双极板侧板，所述双极板与膜电极之间还设有回型密封框，所述回型密封框包括上密封框和下密封框，通过所述回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极进行密封，所述上密封框和下密封框的内侧均设有密封垫，本发明直接甲醇燃料电池的密封性好，甲醇无泄漏，电池使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池密封技术领域，具体涉及一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法。
背景技术
随着自然资源的日益缺乏和人们环保意识的提高，燃料电池作为一种绿色能源受到越来越多的青睐，它具有高能量比、模块化、方便持久和环境友好等优点，可同时解决节能和环保两大难题。以甲醇作为燃料的质子交换膜燃料电池称为甲醇燃料电池(DMFC)，它具有结构简单、燃料便于携带与储存、理论比能量高等优点，在小型可移动电源和微型电源方面具有广阔应用前景，被认为是锂离子电池的理想代替品。
在甲醇燃料电池的工作过程中，一定浓度的甲醇溶液从电池的阳极流场结构中通过，在液体的流动过程中，甲醇溶液经过阳极扩散层，至阳极催化层处被氧化。透过质子交换膜，作为反应产物的质子得以迁移到阴极一侧，电子则通过外电路由阳极向阴极传递，并在此过程中对外做功。同时，在阳极膜电极三合一组件MEA中电解质的作用下，CO2气体以气泡的形式在阳极流场内随甲醇溶液排出。在电池的阴极一侧，阴极集流板流场结构均匀分配后的空气或氧气扩散进入阴极催化层，被来自阳极的质子电化学还原，生成的水蒸气或液态形式的水与反应尾气一起离开电池的阴极流场，这种电池的期望工作温度为120℃以下，比标准的质子交换膜燃料电池略高，其效率大约是40％左右。
膜电极三合一组件(MEA)由质子交换膜和催化电极组成，是DMFC发电的关键核心部件，膜电极与其两侧的双极板组成了DMFC的基本单元-单电池。对于甲醇燃料电池(DMFC)这种低温燃料电池，一般采用橡胶或低温下可固化的密封胶作为密封材料，与双极板和电池外壳配合实现电池的密封，对于甲醇燃料电池(DMFC)而言其单电池密封性能的好坏与密封材料、密封结构、膜电极三合一组件(MEA)的结构和双极板结构密切相关，甲醇燃料电池的密封性能直接影响其使用寿命与使用效率。
中国专利CN 101335362 A公开了一种高性能、低成本圆形直接甲醇燃料电池，包括外壳，外壳内设置膜电极，膜电极内为电池液室，外壳与膜电极之间为空气室，膜电极两端设置绝缘密封圈，在电池组的阴极端、阳极端分别设置阴极输出件、阳极输出件，阳极输出件外侧设置导水阻气膜，导水阻气膜外侧设置集水器，在阴极输出件上设置与电池液室相通的单向阀和排污螺钉装置。本发明结构合理，工作性能好，其中，进一步公开了绝缘密封圈采用聚四氟乙烯材料，该发明中利用聚四氟乙烯材料进行密封，但是由于聚四氟乙烯具有“冷流性”，即材料制品在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形(蠕变)，如当聚四氟乙烯材料用作密封垫时，为密封严密而把螺栓拧得很紧，达到一定的压缩应力时，会使密封垫圈产生“冷流”(蠕变)而被压扁，影响密封性能，所以该发明甲醇燃料电池的实际密封性能并不好。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，所述直接甲醇燃料电池包括质子交换膜，所述质子交换膜上方设有阳极催化剂层，下方设有阴极催化剂层，所述阳极催化剂层和阴极催化剂层的外侧均设有膜电极，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极外侧均设有双极板，所述双极板包括双极板主板、双极板副板和双极板侧板，所述双极板副板位于所述双极板主板的四周，所述双极板侧板的一端与双极板副板固定连接，所述双极板与膜电极之间还设有回型密封框，所述回型密封框包括上密封框和下密封框，通过所述回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极进行密封，所述上密封框和下密封框的外沿通过紧固件进行进一步固定，所述上密封框和下密封框的内侧均设有密封垫。
进一步地，所述密封垫包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶80-100份、硅铝溶胶10-20份、微晶纤维素1-3份、纳米氧化锌10-20份、硬脂酸2-5份、环烷油1-2份、助剂0.1-0.5份。
进一步地，所述甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.2-0.25％。
进一步地，所述密封垫的厚度为50-100μm。
进一步地，所述紧固件包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件的数量为两个且方向相反。
进一步地，所述双极板侧板分别与上密封框和下密封框通过紧固螺栓固定连接。
进一步地，所述双极板主板的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道，两端的分支状流道之间还设有分流凸台一和分流凸台二。
进一步地，所述分流凸台一为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，所述分流凸台二为长条形。
(三)有益效果
本发明提供了一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，具有以下有益效果：
本发明直接甲醇燃料电池中利用回型密封框和密封垫，可以有效使回型密封框与膜电极、双极板紧密配合，实现直接甲醇燃料电池的密封，防止甲醇的泄漏，对电池寿命产生不利影响，密封垫的复配材料选择相比于普通的聚四氟乙烯和硅橡胶材料具有更优异的力学性能，而且蠕变量小，回弹力大，具有极好的密封性能，双极板主板中分流凸台一和分流凸台二相配合可以提升流体的利用率，使流体分布均匀，不易产生堵塞，本发明直接甲醇燃料电池的密封性好，甲醇无泄漏，电池使用寿命长。
附图说明
图1为本发明直接甲醇燃料电池的剖视图；
图2为甲醇燃料电池电堆的多层三明治结构；
图3为双极板主板的结构图；
图中标号分别代表：
1、上密封框；2、下密封框；3、阴极催化剂层；4、质子交换膜；5、阳极催化剂层；6、双极板副板；7、双极板主板；8、膜电极；9、紧固螺栓；10、紧固件；11、双极板侧板；12、密封垫；13、分流凸台一；14、分支状流道；15、分流凸台二。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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：
一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，直接甲醇燃料电池包括质子交换膜4，质子交换膜4上方设有阳极催化剂层5，下方设有阴极催化剂层3，阳极催化剂层5和阴极催化剂层3的外侧均设有膜电极8，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极8外侧均设有双极板，双极板包括双极板主板7、双极板副板6和双极板侧板11，双极板副板6位于双极板主板7的四周，双极板侧板11的一端与双极板副板6固定连接，双极板与膜电极8之间还设有回型密封框，回型密封框包括上密封框1和下密封框2，通过回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极8进行密封，上密封框1和下密封框2的外沿通过紧固件10进行进一步固定，紧固件10包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件10的数量为两个且方向相反，上密封框1和下密封框2的内侧均设有密封垫12，密封垫12的厚度为80μm，双极板侧板11分别与上密封框1和下密封框2通过紧固螺栓9固定连接，双极板主板7的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道14，两端的分支状流道14之间还设有分流凸台一13和分流凸台二15，分流凸台一13为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，分流凸台二为长条形15；
密封垫12包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶100份、硅铝溶胶12份、微晶纤维素1份、纳米氧化锌20份、硬脂酸5份、环烷油1份、助剂0.1份，甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.2％；
实施例2：
一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，直接甲醇燃料电池包括质子交换膜4，质子交换膜4上方设有阳极催化剂层5，下方设有阴极催化剂层3，阳极催化剂层5和阴极催化剂层3的外侧均设有膜电极8，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极8外侧均设有双极板，双极板包括双极板主板7、双极板副板6和双极板侧板11，双极板副板6位于双极板主板7的四周，双极板侧板11的一端与双极板副板6固定连接，双极板与膜电极8之间还设有回型密封框，回型密封框包括上密封框1和下密封框2，通过回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极8进行密封，上密封框1和下密封框2的外沿通过紧固件10进行进一步固定，紧固件10包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件10的数量为两个且方向相反，上密封框1和下密封框2的内侧均设有密封垫12，密封垫12的厚度为50μm，双极板侧板11分别与上密封框1和下密封框2通过紧固螺栓9固定连接，双极板主板7的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道14，两端的分支状流道14之间还设有分流凸台一13和分流凸台二15，分流凸台一13为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，分流凸台二为长条形15；
密封垫12包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶80份、硅铝溶胶15份、微晶纤维素1份、纳米氧化锌10份、硬脂酸5份、环烷油1份、助剂0.1份，甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.2％。
实施例3：
一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，直接甲醇燃料电池包括质子交换膜4，质子交换膜4上方设有阳极催化剂层5，下方设有阴极催化剂层3，阳极催化剂层5和阴极催化剂层3的外侧均设有膜电极8，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极8外侧均设有双极板，双极板包括双极板主板7、双极板副板6和双极板侧板11，双极板副板6位于双极板主板7的四周，双极板侧板11的一端与双极板副板6固定连接，双极板与膜电极8之间还设有回型密封框，回型密封框包括上密封框1和下密封框2，通过回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极8进行密封，上密封框1和下密封框2的外沿通过紧固件10进行进一步固定，紧固件10包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件10的数量为两个且方向相反，上密封框1和下密封框2的内侧均设有密封垫12，密封垫12的厚度为100μm，双极板侧板11分别与上密封框1和下密封框2通过紧固螺栓9固定连接，双极板主板7的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道14，两端的分支状流道14之间还设有分流凸台一13和分流凸台二15，分流凸台一13为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，分流凸台二为长条形15；
密封垫12包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶80份、硅铝溶胶10份、微晶纤维素1份、纳米氧化锌10份、硬脂酸2份、环烷油2份、助剂0.2份，甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.2％。
实施例4：
一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，直接甲醇燃料电池包括质子交换膜4，质子交换膜4上方设有阳极催化剂层5，下方设有阴极催化剂层3，阳极催化剂层5和阴极催化剂层3的外侧均设有膜电极8，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极8外侧均设有双极板，双极板包括双极板主板7、双极板副板6和双极板侧板11，双极板副板6位于双极板主板7的四周，双极板侧板11的一端与双极板副板6固定连接，双极板与膜电极8之间还设有回型密封框，回型密封框包括上密封框1和下密封框2，通过回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极8进行密封，上密封框1和下密封框2的外沿通过紧固件10进行进一步固定，紧固件10包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件10的数量为两个且方向相反，上密封框1和下密封框2的内侧均设有密封垫12，密封垫12的厚度为100μm，双极板侧板11分别与上密封框1和下密封框2通过紧固螺栓9固定连接，双极板主板7的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道14，两端的分支状流道14之间还设有分流凸台一13和分流凸台二15，分流凸台一13为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，分流凸台二为长条形15；
密封垫12包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶90份、硅铝溶胶10份、微晶纤维素3份、纳米氧化锌15份、硬脂酸5份、环烷油2份、助剂0.2份，甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.25％。
实施例5：
一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，直接甲醇燃料电池包括质子交换膜4，质子交换膜4上方设有阳极催化剂层5，下方设有阴极催化剂层3，阳极催化剂层5和阴极催化剂层3的外侧均设有膜电极8，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极8外侧均设有双极板，双极板包括双极板主板7、双极板副板6和双极板侧板11，双极板副板6位于双极板主板7的四周，双极板侧板11的一端与双极板副板6固定连接，双极板与膜电极8之间还设有回型密封框，回型密封框包括上密封框1和下密封框2，通过回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极8进行密封，上密封框1和下密封框2的外沿通过紧固件10进行进一步固定，紧固件10包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件10的数量为两个且方向相反，上密封框1和下密封框2的内侧均设有密封垫12，密封垫12的厚度为70μm，双极板侧板11分别与上密封框1和下密封框2通过紧固螺栓9固定连接，双极板主板7的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道14，两端的分支状流道14之间还设有分流凸台一13和分流凸台二15，分流凸台一13为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，分流凸台二为长条形15；
密封垫12包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶100份、硅铝溶胶10份、微晶纤维素1份、纳米氧化锌10份、硬脂酸5份、环烷油1份、助剂0.1份，甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.2％。
实施例6：
一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，直接甲醇燃料电池包括质子交换膜4，质子交换膜4上方设有阳极催化剂层5，下方设有阴极催化剂层3，阳极催化剂层5和阴极催化剂层3的外侧均设有膜电极8，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极8外侧均设有双极板，双极板包括双极板主板7、双极板副板6和双极板侧板11，双极板副板6位于双极板主板7的四周，双极板侧板11的一端与双极板副板6固定连接，双极板与膜电极8之间还设有回型密封框，回型密封框包括上密封框1和下密封框2，通过回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极8进行密封，上密封框1和下密封框2的外沿通过紧固件10进行进一步固定，紧固件10包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件10的数量为两个且方向相反，上密封框1和下密封框2的内侧均设有密封垫12，密封垫12的厚度为50μm，双极板侧板11分别与上密封框1和下密封框2通过紧固螺栓9固定连接，双极板主板7的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道14，两端的分支状流道14之间还设有分流凸台一13和分流凸台二15，分流凸台一13为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，分流凸台二为长条形15；
密封垫12包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶100份、硅铝溶胶20份、微晶纤维素3份、纳米氧化锌20份、硬脂酸5份、环烷油2份、助剂0.5份，甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.25％。
实施例7：
一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，直接甲醇燃料电池包括质子交换膜4，质子交换膜4上方设有阳极催化剂层5，下方设有阴极催化剂层3，阳极催化剂层5和阴极催化剂层3的外侧均设有膜电极8，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极8外侧均设有双极板，双极板包括双极板主板7、双极板副板6和双极板侧板11，双极板副板6位于双极板主板7的四周，双极板侧板11的一端与双极板副板6固定连接，双极板与膜电极8之间还设有回型密封框，回型密封框包括上密封框1和下密封框2，通过回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极8进行密封，上密封框1和下密封框2的外沿通过紧固件10进行进一步固定，紧固件10包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件10的数量为两个且方向相反，上密封框1和下密封框2的内侧均设有密封垫12，密封垫12的厚度为50μm，双极板侧板11分别与上密封框1和下密封框2通过紧固螺栓9固定连接，双极板主板7的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道14，两端的分支状流道14之间还设有分流凸台一13和分流凸台二15，分流凸台一13为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，分流凸台二为长条形15；
密封垫12包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶80份、硅铝溶胶10份、微晶纤维素3份、纳米氧化锌20份、硬脂酸5份、环烷油1份、助剂0.3份，甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.2％。
实施例8：
一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，直接甲醇燃料电池包括质子交换膜4，质子交换膜4上方设有阳极催化剂层5，下方设有阴极催化剂层3，阳极催化剂层5和阴极催化剂层3的外侧均设有膜电极8，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极8外侧均设有双极板，双极板包括双极板主板7、双极板副板6和双极板侧板11，双极板副板6位于双极板主板7的四周，双极板侧板11的一端与双极板副板6固定连接，双极板与膜电极8之间还设有回型密封框，回型密封框包括上密封框1和下密封框2，通过回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极8进行密封，上密封框1和下密封框2的外沿通过紧固件10进行进一步固定，紧固件10包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件10的数量为两个且方向相反，上密封框1和下密封框2的内侧均设有密封垫12，密封垫12的厚度为80μm，双极板侧板11分别与上密封框1和下密封框2通过紧固螺栓9固定连接，双极板主板7的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道14，两端的分支状流道14之间还设有分流凸台一13和分流凸台二15，分流凸台一13为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，分流凸台二为长条形15；
密封垫12包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶85份、硅铝溶胶10份、微晶纤维素1份、纳米氧化锌15份、硬脂酸5份、环烷油1份、助剂0.2份，甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.25％。
实施例9：
一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，直接甲醇燃料电池包括质子交换膜4，质子交换膜4上方设有阳极催化剂层5，下方设有阴极催化剂层3，阳极催化剂层5和阴极催化剂层3的外侧均设有膜电极8，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极8外侧均设有双极板，双极板包括双极板主板7、双极板副板6和双极板侧板11，双极板副板6位于双极板主板7的四周，双极板侧板11的一端与双极板副板6固定连接，双极板与膜电极8之间还设有回型密封框，回型密封框包括上密封框1和下密封框2，通过回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极8进行密封，上密封框1和下密封框2的外沿通过紧固件10进行进一步固定，紧固件10包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件10的数量为两个且方向相反，上密封框1和下密封框2的内侧均设有密封垫12，密封垫12的厚度为100μm，双极板侧板11分别与上密封框1和下密封框2通过紧固螺栓9固定连接，双极板主板7的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道14，两端的分支状流道14之间还设有分流凸台一13和分流凸台二15，分流凸台一13为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，分流凸台二为长条形15；
密封垫12包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶80份、硅铝溶胶10份、微晶纤维素1份、纳米氧化锌10份、硬脂酸2份、环烷油1份、助剂0.1份，甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.2％。
实施例10：
一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，直接甲醇燃料电池包括质子交换膜4，质子交换膜4上方设有阳极催化剂层5，下方设有阴极催化剂层3，阳极催化剂层5和阴极催化剂层3的外侧均设有膜电极8，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极8外侧均设有双极板，双极板包括双极板主板7、双极板副板6和双极板侧板11，双极板副板6位于双极板主板7的四周，双极板侧板11的一端与双极板副板6固定连接，双极板与膜电极8之间还设有回型密封框，回型密封框包括上密封框1和下密封框2，通过回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极8进行密封，上密封框1和下密封框2的外沿通过紧固件10进行进一步固定，紧固件10包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件10的数量为两个且方向相反，上密封框1和下密封框2的内侧均设有密封垫12，密封垫12的厚度为60μm，双极板侧板11分别与上密封框1和下密封框2通过紧固螺栓9固定连接，双极板主板7的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道14，两端的分支状流道14之间还设有分流凸台一13和分流凸台二15，分流凸台一13为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，分流凸台二为长条形15；
密封垫12包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶85份、硅铝溶胶20份、微晶纤维素1份、纳米氧化锌15份、硬脂酸5份、环烷油1份、助剂0.1份，甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.25％。
性能测试：
对本发明实施例1-3中的密封垫进行性能测试，结果如下表1所示：
拉伸性能：参照ASTMD 638-2014测试，拉伸速率为20mm/min。
压缩蠕变性能：测试温度为30℃与60℃，试压力为10MPa，时间为48h。
表1：
由上表1可知，本发明中的密封垫具有优异的力学性能，而且蠕变量小，具有极好的密封性能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，所述直接甲醇燃料电池包括质子交换膜(4)，所述质子交换膜(4)上方设有阳极催化剂层(5)，下方设有阴极催化剂层(3)，所述阳极催化剂层(5)和阴极催化剂层(3)的外侧均设有膜电极(8)，其特征在于，甲醇燃料电池电堆是由多个直接甲醇燃料电池构成的多层三明治结构组成，上下方的膜电极(8)外侧均设有双极板，所述双极板包括双极板主板(7)、双极板副板(6)和双极板侧板(11)，所述双极板副板(6)位于所述双极板主板(7)的四周，所述双极板侧板(11)的一端与双极板副板(6)固定连接，所述双极板与膜电极(8)之间还设有回型密封框，所述回型密封框包括上密封框(1)和下密封框(2)，通过所述回型密封框进行热压固定从而对其内部的膜电极(8)进行密封，所述上密封框(1)和下密封框(2)的外沿通过紧固件(10)进行进一步固定，所述上密封框(1)和下密封框(2)的内侧均设有密封垫(12)。
2.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，其特征在于，所述密封垫(12)包括以下重量份数的组成成分：甲基乙烯基硅橡胶80-100份、硅铝溶胶10-20份、微晶纤维素1-3份、纳米氧化锌10-20份、硬脂酸2-5份、环烷油1-2份、助剂0.1-0.5份。
3.如权利要求2所述的直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶中的甲基乙烯基硅氧烷共聚单元的含量为0.2-0.25％。
4.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，其特征在于，所述密封垫(12)的厚度为50-100μm。
5.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，其特征在于，所述紧固件(10)包括螺栓和螺母，位于同一侧的紧固件(10)的数量为两个且方向相反。
6.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，其特征在于，所述双极板侧板(11)分别与上密封框(1)和下密封框(2)通过紧固螺栓(9)固定连接。
7.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，其特征在于，所述双极板主板(7)的一端设有进口，另一端设有出口，进口和出口处均设有分支状流道(14)，两端的分支状流道(14)之间还设有分流凸台一(13)和分流凸台二(15)。
8.如权利要求7所述的直接甲醇燃料电池中双极板与膜电极的密封方法，其特征在于，所述分流凸台一(13)为圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种，所述分流凸台二为长条形(15)。
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