CN211858808U - 一种用于膜电极制造的组装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于膜电极制造的组装结构，包括夹板，硅橡胶片，涂层组件，质子交换膜和填补框架；其中，涂层组件和填补框架夹设在质子交换膜的两侧，硅橡胶片夹设在涂层组件和填补框架的两侧，夹板夹设在硅橡胶片的两侧；填补框架为中空形状，涂层组件放置于填补框架中。此组装结构使得膜电极制造过程中各区域厚度相同，防止热压过程中质子交换膜变形而导致不合格产品产出，降低了生产成本，增强了膜电极产品的工整性和一致性。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池技术领域，特别涉及一种用于膜电极制造的组装结构。
背景技术
燃料电池堆供电的基本单元是膜电极(MEA，membrane-electrode-assembly)，一般制作MEA有两种方法：气体扩散电极法和催化剂涂膜法。气体扩散电极法是将含有催化剂和粘结剂的涂层涂于气体扩散层(GDL，gas diffusion layer)的顶部，通过热处理与GDL熔融形成气体扩散电极(GDE，gas diffusion electrode)，随后将GDE通过热压膜层压形成膜电极。催化剂涂膜法是先将含有催化剂和粘合剂的涂层经涂抹及热压与膜形成催化层/膜之复合体(CCM，catalyst coated membrane)，然后将CCM与GDL结合成膜电极。
无论用哪种方法制作MEA，在将各层组合热压时都会面临各区域总厚度不同的情况。在用GDE制作MEA的过程中，膜与GDE的接合面也有大出GDE的膜表面。根据物理力学，大出GDE的膜表面会产生张力，而其他区域只有垂直于膜表面的力。此张力容易造成膜的变形、皱褶或破裂，从而影响到膜电极的性能，容易产出不合格的产品，增大了生产成本。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种用于膜电极制造的组装结构，包括夹板，硅橡胶片，涂层组件，质子交换膜和填补框架；其中，涂层组件和填补框架夹设在质子交换膜的两侧，硅橡胶片夹设在涂层组件和填补框架的两侧，夹板夹设在硅橡胶片的两侧；填补框架为方形中空形状，涂层组件放置于填补框架的中空位置。此组装结构使得膜电极制造过程中各区域厚度相同，防止热压过程中质子交换膜变形而导致不合格产品产出，降低了生产成本，增强了膜电极产品的工整性和一致性。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种用于膜电极制造的组装结构，包括夹板，硅橡胶片，涂层组件，质子交换膜和填补框架；其中，涂层组件和填补框架夹设在质子交换膜的两侧，硅橡胶片夹设在涂层组件和填补框架的两侧，夹板夹设在硅橡胶片的两侧；填补框架为方形中空形状，涂层组件放置于填补框架的中空位置。
进一步地，涂层组件包括催化剂、粘膜剂涂层和聚四氟乙烯背支撑片；其中，催化剂、粘膜剂涂层涂抹于聚四氟乙烯背支撑片表面，催化剂、粘膜剂涂层与质子交换膜完全接触，聚四氟乙烯背支撑片与硅橡胶片完全接触。
进一步地，涂层组件为正方形状，厚度与填补框架的厚度接近，填补框架的厚度比涂层组件的厚度稍薄一些。
进一步地，填补框架为四氟乙烯框架。
进一步地，填补框架中空部分的长度和宽度比涂层组件的长度和宽度稍大约0.2厘米。
进一步地，硅橡胶片的长度和宽度与填补框架的外围长度和宽度基本相同。
进一步地，夹板的长度和宽度比硅橡胶片的长度和宽度稍大一些。
进一步地，夹板为304不锈钢夹板。
本实用新型的有益技术效果至少表现在以下方面：
1、此结构制作的膜电极保证了产品的合格率，减少了不合格产品的产出，降低了生产成本。
2、此结构使得膜电极制造过程中各区域厚度相同，确保了膜在制作过程中不会损坏，完全消除膜变形的可能性，产出的膜电极性能得到保障。
3、此结构组装简单，成本低，应用效果好。
附图说明
图1是本实用新型一个较佳实施例的用于膜电极制造的组装结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，下述的实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，在本实用新型的一个较佳实施例中，用于膜电极制造的组装结构包括夹板1，硅橡胶片2，涂层组件3，质子交换膜4和填补框架5；其中，涂层组件3和填补框架5夹设在质子交换膜4的两侧，硅橡胶片2夹设在涂层组件3和填补框架5的两侧，夹板1夹设在硅橡胶片2的两侧；填补框架5为方形中空形状，涂层组件3放置于填补框架的中空位置。
涂层组件3包括催化剂、粘膜剂涂层(图1中涂层组件3黑色部分)和聚四氟乙烯背支撑片(图1中涂层组件3灰色部分)；其中，催化剂、粘膜剂涂层涂抹于聚四氟乙烯背支撑片表面，催化剂、粘膜剂涂层与质子交换膜4完全接触，聚四氟乙烯背支撑片与硅橡胶片2完全接触。
涂层组件3为正方形状，厚度与填补框架5的厚度接近，填补框架5的厚度比涂层组件3的厚度稍薄一些。
填补框架5为四氟乙烯框架。
填补框架5中空部分的长度和宽度比涂层组件3的长度和宽度稍大约0.2厘米。
硅橡胶片2的长度和宽度与填补框架5的外围长度和宽度基本相同。
夹板1的长度和宽度比硅橡胶片2的长度和宽度稍大一些。
夹板1为304不锈钢夹板。
本实用新型用简单的结构改造使得膜电极制造过程中各区域厚度相同，防止热压过程中质子交换膜变形，提高了产品合格率，保障了膜电极的性能，同时减少了生产成本，组装简单，应用效果好。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于膜电极制造的组装结构，其特征在于，所述结构包括夹板，硅橡胶片，涂层组件，质子交换膜和填补框架；其中，
所述涂层组件和所述填补框架夹设在质子交换膜的两侧，所述硅橡胶片夹设在所述涂层组件和所述填补框架的两侧，所述夹板夹设在所述硅橡胶片的两侧；
所述填补框架为方形中空形状，所述涂层组件放置于所述填补框架的中空位置。
2.如权利要求1所述的用于膜电极制造的组装结构，其特征在于，所述涂层组件包括催化剂、粘膜剂涂层和聚四氟乙烯背支撑片；其中，所述催化剂、粘膜剂涂层涂抹于所述聚四氟乙烯背支撑片表面，所述催化剂、粘膜剂涂层面与所述质子交换膜完全接触，所述聚四氟乙烯背支撑片与所述硅橡胶片完全接触。
3.如权利要求1所述的用于膜电极制造的组装结构，其特征在于，所述涂层组件为正方形状，厚度与所述填补框架的厚度接近，所述填补框架的厚度比所述涂层组件的厚度薄。
4.如权利要求1所述的用于膜电极制造的组装结构，其特征在于，所述填补框架为四氟乙烯框架。
5.如权利要求1所述的用于膜电极制造的组装结构，其特征在于，所述填补框架中空部分的长度和宽度比所述涂层组件的长度和宽度长0.2厘米。
6.如权利要求1所述的用于膜电极制造的组装结构，其特征在于，所述硅橡胶片的长度和宽度与所述填补框架的外围长度和宽度基本相同。
7.如权利要求1所述的用于膜电极制造的组装结构，其特征在于，所述夹板的长度和宽度比所述硅橡胶片的长度和宽度大。
8.如权利要求1所述的用于膜电极制造的组装结构，其特征在于，所述夹板为304不锈钢夹板。
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|---|---|---|---|
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2020
- 2020-03-11 CN CN202020297787.3U patent/CN211858808U/zh active Active
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