CN214043725U - 一种膜电极注塑密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种膜电极注塑密封结构，包括膜电极和注塑密封圈，所述膜电极的边框上分布有注塑孔，所述的注塑密封圈为一体式结构的上密封环单元、下密封环单元和多个密封柱单元，密封柱单元位于上密封环单元和下密封环单元之间并且穿过注塑孔，使上密封环单元和下密封环单元注塑在膜电极的正面和背面，膜电极和注塑密封圈形成一个整体。与现有技术相比，本实用新型通过将注塑密封圈直接注塑在膜电极上，使两者形成一个整体的零件；与双极板进行安装密封时，只需要将整体的零件直接和双极板进行压合即可实现密封，无需额外材料，装配简便，生产效率高。

Description

一种膜电极注塑密封结构

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池领域，尤其是涉及一种膜电极注塑密封结构。

背景技术

传统的氢燃料电池中，双极板和膜电极的安装密封方式为：如图8所示，在双极板3的密封沟槽31内设置胶线4，然后将双极板3和膜电极1互相粘合。传统的安装密封方式存在以下问题：1、粘接工艺复杂，生产步骤多，效率低下。2、膜电极的边框和双极板容易发生少量错位，可能发生气体泄漏。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种膜电极注塑密封结构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种膜电极注塑密封结构，包括膜电极和注塑密封圈，所述膜电极的边框上分布有注塑孔，所述的注塑密封圈为一体式结构的上密封环单元、下密封环单元和多个密封柱单元，密封柱单元位于上密封环单元和下密封环单元之间并且穿过注塑孔，使上密封环单元和下密封环单元注塑在膜电极的正面和背面，膜电极和注塑密封圈形成一个整体。

进一步地，还包括双极板，所述双极板分别安装在膜电极的正面和背面，在双极板上设有密封沟槽，所述注塑密封圈嵌合在密封沟槽内。

进一步地，所述注塑密封圈为三元乙丙橡胶或硅橡胶材质。

进一步地，所述注塑密封圈为氢化丁腈橡胶、氟橡胶或氟硅胶材质。

进一步地，所述膜电极包括质子膜和边框，所述边框包裹质子膜的四周，所述注塑孔分布在质子膜的外圈。

进一步地，所述边框上设有阳极气体出口、冷却液出口、阴极气体入口、阴极气体出口、冷却液入口和阳极气体入口，所述注塑孔分布在各个出口和入口的外圈。

进一步地，所述质子膜的上下两面分别设有阳极碳纸和阴极碳纸。

进一步地，所述的注塑密封圈的截面为矩形。

进一步地，所述矩形的上下边为外凸圆弧。

进一步地，所述矩形的上下边具有外凸三角。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过将注塑密封圈直接注塑在膜电极上，使两者形成一个整体的零件；与双极板进行安装密封时，只需要将整体的零件直接和双极板进行压合即可实现密封，无需额外材料，装配简便，生产效率高。

2、注塑密封圈在膜电极上作为一个限位结构，能够和双极板上的密封沟槽相配合，实现双极板和膜电极的互相定位，确保装配完全对齐，保证气密性。

3、注塑密封圈可采用硅橡胶和三元乙丙橡胶材质注塑，该材质可以在低注塑压力和低温下成型，加工方便，有利于降低生产成本。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图。

图2为图1中的A-A剖视示意图。

图3为图1中的B-B剖视示意图。

图4为增加双极板后实施例一的结构示意图。

图5为实施例二的结构示意图。

图6为实施例三的结构示意图。

图7为实施例三的另一形状结构示意图。

图8为现有技术的结构示意图。

附图标记：1、膜电极，11、边框，111、注塑孔，112、阳极气体出口，113、冷却液出口，114、阴极气体入口，115、阴极气体出口，116、冷却液入口，117、阳极气体入口，12、质子膜，13、阳极碳纸，14、阴极碳纸，2、注塑密封圈，21、上密封环单元，22、下密封环单元，23、密封柱单元，3、双极板，31、密封沟槽，4、胶线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，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。

实施例一

如图1～3所示，本实施例提供了一种膜电极注塑密封结构，包括膜电极1和注塑密封圈2。膜电极1包括质子膜12和边框11。质子膜12的上下两面分别设有阳极碳纸13和阴极碳纸14。边框11上设有阳极气体出口112、冷却液出口113、阴极气体入口114、阴极气体出口115、冷却液入口116和阳极气体入口117。膜电极1的边框11上分布有注塑孔111，具体为分布在质子膜12的外圈，以及各个出口和入口的外圈。注塑密封圈2为一体式结构的上密封环单元21、下密封环单元22和多个密封柱单元23。密封柱单元23位于上密封环单元21和下密封环单元22之间并且穿过注塑孔111，使上密封环单元21和下密封环单元22注塑在膜电极1的正面和背面，膜电极1和注塑密封圈2形成一个整体。

如图4所示，本实施例还包括双极板3，双极板3分别安装在膜电极1的正面和背面。在双击板上设有密封沟槽31，注塑密封圈2嵌合在密封沟槽31内。

注塑密封圈2可以采用为三元乙丙橡胶或硅橡胶材质，这些材质可以在低注塑压力和低温下成型，加工方便，有利于降低生产成本。注塑密封圈2也可以采用氢化丁腈橡胶、氟橡胶或氟硅胶材质。

本实施例通过将注塑密封圈2直接注塑在膜电极1上，使两者形成一个整体的零件；与双极板3进行安装密封时，只需要将整体的零件直接和双极板3进行压合即可实现密封，无需额外材料，装配简便，生产效率高。同时，注塑密封圈2在膜电极1上作为一个限位结构，能够和双极板3上的密封沟槽31相配合，实现双极板3和膜电极1的互相定位，确保装配完全对齐，保证气密性。

实施例二

如图5所示，本实施例和实施例一的不同之处在于：矩形的上下边为外凸圆弧。

实施例三

如图6和图7所示，本实施例和实施例一的不同之处在于：所述矩形的上下边具有外凸三角，三角的分布形式不限，用于提高密封性，

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员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、推理或者有限的实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 (10)

1.一种膜电极注塑密封结构，其特征在于，包括膜电极(1)和注塑密封圈(2)，所述膜电极(1)的边框(11)上分布有注塑孔(111)，所述的注塑密封圈(2)为一体式结构的上密封环单元(21)、下密封环单元(22)和多个密封柱单元(23)，密封柱单元(23)位于上密封环单元(21)和下密封环单元(22)之间并且穿过注塑孔(111)，使上密封环单元(21)和下密封环单元(22)注塑在膜电极(1)的正面和背面，膜电极(1)和注塑密封圈(2)形成一个整体。

2.根据权利要求1所述的一种膜电极注塑密封结构，其特征在于，还包括双极板(3)，所述双极板(3)分别安装在膜电极(1)的正面和背面，在双极板(3)上设有密封沟槽(31)，所述注塑密封圈(2)嵌合在密封沟槽(31)内。

3.根据权利要求1所述的一种膜电极注塑密封结构，其特征在于，所述注塑密封圈(2)为三元乙丙橡胶或硅橡胶材质。

4.根据权利要求1所述的一种膜电极注塑密封结构，其特征在于，所述注塑密封圈(2)为氢化丁腈橡胶、氟橡胶或氟硅胶材质。

5.根据权利要求1所述的一种膜电极注塑密封结构，其特征在于，所述膜电极(1)包括质子膜(12)和边框(11)，所述边框(11)包裹质子膜(12)的四周，所述注塑孔(111)分布在质子膜(12)的外圈。

6.根据权利要求5所述的一种膜电极注塑密封结构，其特征在于，所述边框(11)上设有阳极气体出口(112)、冷却液出口(113)、阴极气体入口(114)、阴极气体出口(115)、冷却液入口(116)和阳极气体入口(117)，所述注塑孔(111)分布在各个出口和入口的外圈。

7.根据权利要求5所述的一种膜电极注塑密封结构，其特征在于，所述质子膜(12)的上下两面分别设有阳极碳纸(13)和阴极碳纸(14)。

8.根据权利要求1所述的一种膜电极注塑密封结构，其特征在于，所述的注塑密封圈(2)的截面为矩形。

9.根据权利要求8所述的一种膜电极注塑密封结构，其特征在于，所述矩形的上下边为外凸圆弧。

10.根据权利要求8所述的一种膜电极注塑密封结构，其特征在于，所述矩形的上下边具有外凸三角。

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