CN207807495U - 用于制备燃料电池膜电极的电解质膜的夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于制备燃料电池膜电极的电解质膜的夹持装置。夹持装置包括上夹持框和下夹持框，上夹持框和下夹持框之间用于夹设质子交换膜。夹持装置还包括上部磁性组件和下部磁性组件。上部磁性组件设于上夹持框，下部磁性组件设于下夹持框，下部磁性组件吸合于上部磁性组件，以使上夹持框吸合于下夹持框。该夹持装置通过磁性吸合能够对质子交换膜进行可靠的固定，使得质子交换膜不易产生褶皱和偏移，有利于提高制备CCM的可靠性。

Description

用于制备燃料电池膜电极的电解质膜的夹持装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，特别涉及一种用于制备燃料电池膜电极的电解质膜的夹持装置。

背景技术

燃料电池膜电极(MEA)的制备方法总体上可以分为两类：一种是先将催化层制备到气体扩散层上形成气体扩散电极，然后将气体扩散电极与质子交换膜热压形成MEA；另一种是将催化层制备到质子交换膜上形成涂覆催化剂的电解质膜(catalyst coatedmembrane，CCM)，然后将CCM与气体扩散层结合形成MEA。

其中，制备CCM的方法有喷涂、刷涂、丝网印刷等，在此过程中将催化层浆料制备到质子交换膜上时，质子交换膜会产生溶胀褶皱、位移等现象，导致催化层制备不均匀甚至发生质子交换膜的破裂等现象，影响制备CCM 的均一性和稳定性。

对于夹持质子交换膜的夹持装置，在现有技术中，通常是利用两个膜框，将质子交换膜夹持在上下两个膜框中间对其周边进行固定。其中，仅依靠上下模框对质子交换膜进行简单夹持，质子交换膜仍易出现褶皱、偏移，制备 CCM的可靠性较差。

从而，现有技术中质子交换膜的夹持装置具有易使质子交换膜褶皱、偏移，以及影响制备CCM的可靠性的缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中质子交换膜的夹持装置具有易使质子交换膜褶皱、偏移，以及影响制备CCM的可靠性的缺陷，提供一种用于制备燃料电池膜电极的电解质膜的夹持装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种用于制备燃料电池膜电极的电解质膜的夹持装置，包括上夹持框和下夹持框，所述上夹持框和所述下夹持框之间用于夹设质子交换膜，其特点在于，所述夹持装置还包括：

上部磁性组件，所述上部磁性组件设于所述上夹持框；

下部磁性组件，所述下部磁性组件设于所述下夹持框，所述下部磁性组件吸合于所述上部磁性组件，以使所述上夹持框吸合于所述下夹持框。

在本方案中，该夹持装置通过上部磁性组件和下部磁性组件的磁性吸合能够对质子交换膜进行可靠的固定，使得质子交换膜不易产生褶皱和偏移, 有利于提高制备CCM的可靠性。

较佳地，所述上部磁性组件包括多个上部磁性块，所述上夹持框上设置有多个上部容置槽，多个所述上部磁性块一一对应嵌设于多个所述上部容置槽；

所述下部磁性组件包括多个下部磁性块，所述下夹持框上设置有多个下部容置槽，多个所述下部磁性块一一对应嵌设于多个所述下部容置槽；

其中，多个所述上部磁性块与多个所述下部磁性块一一对应设置，且每一所述上部磁性块与对应的所述下部磁性块相吸合。

较佳地，所述上部容置槽设于所述上夹持框远离所述下夹持框的一侧面，所述下部容置槽设于所述下夹持框远离所述上夹持框的一侧面。

在本方案中，上部容置槽没有贯穿上夹持框、下部容置槽没有贯穿下夹持框，使得上部磁性块没有延伸出上夹持框与下夹持框相对的一侧面、下部磁性块没有延伸出下夹持框与上夹持框相对的一侧面，从而能够对质子交换膜起到保护作用，使得上部磁性块、下部磁性块不易损坏质子交换膜。

较佳地，所述上夹持框的边缘通过转动机构可转动连接于所述下夹持框的边缘。

在本方案中，上夹持框和下夹持框之间的可转动连接便于实现上夹持框、下夹持框的开合，进而便于取放质子交换膜。

较佳地，所述转动机构包括：

第一转动部，所述第一转动部设于所述上夹持框的侧壁；

第二转动部，所述第二转动部设于所述下夹持框的侧壁；

销轴，所述销轴穿设于并转动连接于所述第一转动部和所述第二转动部。

较佳地，所述第一转动部与所述上夹持框之间焊接连接，所述第二转动部与所述下夹持框之间焊接连接。

较佳地，所述上夹持框的边缘通过转动机构可转动连接于所述下夹持框的边缘；

所述上夹持框与所述转动机构相对的外周面上设有上部把手。

在本方案中，上部把手的存在更加便于实现上夹持框、下夹持框的开合，进而更加便于取放质子交换膜。

较佳地，所述下夹持框与所述转动机构相对的外周面上设有下部把手，且所述下部把手和所述上部把手错开设置。

在本方案中，通过上部把手和下部把手的配合，更加便于实现上夹持框、下夹持框的开合，进而更加便于取放质子交换膜。

较佳地，所述上夹持框与所述下夹持框相对的一端面上、所述下夹持框与所述上夹持框相对的一端面上均覆设有保护膜。

在本方案中，质子交换膜与上夹持框之间、质子交换膜与下夹持框之间均覆设有保护模，保护模能够保护质子交换膜在夹持时免受机械损伤，能够进一步提高制备CCM的可靠性。

较佳地，所述保护膜为高温布。

较佳地，所述上夹持框的中部和所述下夹持框的中部均具有开口，且所述上夹持框的开口与所述下夹持框的开口对应设置，所述上部磁性组件位于所述上夹持框的开口的外部，所述下部磁性组件位于所述下夹持框的开口的外部。

在本方案中，一方面，通过开口便于观察在制备CCM的过程中质子交换膜的状态；另一方面，开口减轻了上夹持框、下夹持框的重量，有利于提高对质子交换膜固定的可靠性，另外，也有利于减轻对上部磁性组件、下部磁性组件的需求，有利于降低成本。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

该夹持装置通过上部磁性组件和下部磁性组件的磁性吸合能够对质子交换膜进行可靠的固定，使得质子交换膜不易产生褶皱和偏移,有利于提高制备CCM的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的用于制备燃料电池膜电极的电解质膜的夹持装置的结构示意图。

图2为图1中A部分的放大结构示意图。

附图标记说明：

10：上夹持框

101：上部容置槽

20：下夹持框

30：上部磁性组件

301：上部磁性块

40：转动机构

401：第一转动部

402：第二转动部

403：销轴

50：上部把手

60：下部把手

70：开口

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

本实施例中公开了一种用于制备燃料电池膜电极的电解质膜的夹持装置，如图1和图2所示夹持装置包括上夹持框10、下夹持框20、上部磁性组件30和下部磁性组件(图中未示出)，上夹持框10和下夹持框20之间用于夹设质子交换膜(图中未示出)。其中，上部磁性组件30设于上夹持框10，下部磁性组件设于下夹持框20，下部磁性组件吸合于上部磁性组件30，以使上夹持框10吸合于下夹持框20。

在本实施方式中，该夹持装置通过上部磁性组件30和下部磁性组件的磁性吸合能够对质子交换膜进行可靠的固定，使得质子交换膜不易产生褶皱和偏移,有利于提高制备CCM的可靠性。

进一步地，如图1所示，上部磁性组件30包括多个上部磁性块，上夹持框10上设置有多个上部容置槽101，多个上部磁性块301一一对应嵌设于多个上部容置槽101。相应地，下部磁性组件包括多个下部磁性块(图中未示出)，下夹持框20上设置有多个下部容置槽，多个下部磁性块一一对应嵌设于多个下部容置槽。其中，多个上部磁性块与多个下部磁性块一一对应设置，且每一上部磁性块301与对应的下部磁性块相吸合。另外，需要说明的是，在实施方式中，上部磁性块301和下部磁性块均为强力磁铁。

更进一步地，如图1个图2所示，上部容置槽设于上夹持框10远离下夹持框20的一侧面，下部容置槽设于下夹持框20远离上夹持框10的一侧面。在本实施方式中，上部容置槽没有贯穿上夹持框10、下部容置槽没有贯穿下夹持框20，使得上部磁性块没有延伸出上夹持框10与下夹持框20相对的一侧面、下部磁性块没有延伸出下夹持框20与上夹持框10相对的一侧面，从而能够对质子交换膜起到保护作用，使得上部磁性块、下部磁性块不易损坏质子交换膜。

更进一步地，如图1和图2所示，上夹持框10的边缘通过转动机构40 可转动连接于下夹持框20的边缘。上夹持框10和下夹持框20之间的可转动连接便于实现上夹持框10、下夹持框20的开合，进而便于取放质子交换膜。其中，转动机构40包括第一转动部401、第二转动部402和销轴403。第一转动部401设于上夹持框10的侧壁，第二转动部402设于下夹持框20 的侧壁，销轴403穿设于并转动连接于第一转动部401和第二转动部402。另外，在本实施方式中，第一转动部401与上夹持框10之间焊接连接，第二转动部402与下夹持框20之间焊接连接。且在本实施方式中，转动机构 40的数量为两个。

需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，第一转动部401与上夹持框10之间、第二转动部402与下夹持框20之间也可以通过紧固件可拆卸连接。在另一可替代的实施方式中，转动机构40也可以根据需要设置为一个、三个或三个以上。

更进一步地，如图1所示，上夹持框10与转动机构40相对的外周面上设有上部把手50，下夹持框20与转动机构40相对的外周面上设有下部把手，且下部把手和上部把手50错开设置。

在本实施方式中，通过上部把手50和下部把手的配合，上部把手50的存在更加便于实现上夹持框10、下夹持框20的开合，进而更加便于取放质子交换膜。

在其他可替代的实施方式中，也可以只设置上部把手50。在另一可替代的实施方式中，也可将上部把手50和下部把手替换为搭扣。

更进一步地，上夹持框10与下夹持框20相对的一端面上、下夹持框20 与上夹持框10相对的一端面上均覆设有保护膜(图中未示出)。质子交换膜与上夹持框10之间、质子交换膜与下夹持框20之间均覆设有保护模，保护模能够保护质子交换膜在夹持时免受机械损伤，能够进一步提高制备CCM 的可靠性。在本实施方式中，保护膜为高温布。

更进一步地，如图1和图2所示，上夹持框10的中部和下夹持框20的中部均具有开口70，且上夹持框10的开口70与下夹持框20的开口70对应设置，上部磁性组件30位于上夹持框10的开口70的外部，下部磁性组件位于下夹持框20的开口70的外部。一方面，通过开口70便于观察在制备 CCM的过程中质子交换膜的状态；另一方面，开口70减轻了上夹持框10、下夹持框20的重量，有利于提高对质子交换膜固定的可靠性，另外，也有利于减轻对上部磁性组件30、下部磁性组件的需求，有利于降低成本。

该夹持装置通过上部磁性组件30和下部磁性组件的磁性吸合能够对质子交换膜进行可靠的固定，使得质子交换膜不易产生褶皱和偏移,有利于提高制备CCM的可靠性。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种用于制备燃料电池膜电极的电解质膜的夹持装置，包括上夹持框和下夹持框，所述上夹持框和所述下夹持框之间用于夹设质子交换膜，其特征在于，所述夹持装置还包括：

上部磁性组件，所述上部磁性组件设于所述上夹持框；

下部磁性组件，所述下部磁性组件设于所述下夹持框，所述下部磁性组件吸合于所述上部磁性组件，以使所述上夹持框吸合于所述下夹持框。

2.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述上部磁性组件包括多个上部磁性块，所述上夹持框上设置有多个上部容置槽，多个所述上部磁性块一一对应嵌设于多个所述上部容置槽；

所述下部磁性组件包括多个下部磁性块，所述下夹持框上设置有多个下部容置槽，多个所述下部磁性块一一对应嵌设于多个所述下部容置槽；

其中，多个所述上部磁性块与多个所述下部磁性块一一对应设置，且每一所述上部磁性块与对应的所述下部磁性块相吸合。

3.如权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，所述上部容置槽设于所述上夹持框远离所述下夹持框的一侧面，所述下部容置槽设于所述下夹持框远离所述上夹持框的一侧面。

4.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述上夹持框的边缘通过转动机构可转动连接于所述下夹持框的边缘。

5.如权利要求4所述的夹持装置，其特征在于，所述转动机构包括：

第一转动部，所述第一转动部设于所述上夹持框的侧壁；

第二转动部，所述第二转动部设于所述下夹持框的侧壁；

销轴，所述销轴穿设于并转动连接于所述第一转动部和所述第二转动部。

6.如权利要求5所述的夹持装置，其特征在于，所述第一转动部与所述上夹持框之间焊接连接，所述第二转动部与所述下夹持框之间焊接连接。

7.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述上夹持框的边缘通过转动机构可转动连接于所述下夹持框的边缘；

所述上夹持框与所述转动机构相对的外周面上设有上部把手。

8.如权利要求7所述的夹持装置，其特征在于，所述下夹持框与所述转动机构相对的外周面上设有下部把手，且所述下部把手和所述上部把手错开设置。

9.如权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述上夹持框与所述下夹持框相对的一端面上、所述下夹持框与所述上夹持框相对的一端面上均覆设有保护膜。

10.如权利要求9中所述的夹持装置，其特征在于，所述保护膜为高温布。

11.如权利要求1-10中任意一项所述的夹持装置，其特征在于，所述上夹持框的中部和所述下夹持框的中部均具有开口，且所述上夹持框的开口与所述下夹持框的开口对应设置，所述上部磁性组件位于所述上夹持框的开口的外部，所述下部磁性组件位于所述下夹持框的开口的外部。