CN219321396U - 一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件，涉及膜电极组件技术领域，包括外壳，所述外壳内部底端固定连接有支撑板，且支撑板顶端固定连接有紧固件，所述紧固件内部活动套接有电堆，所述电堆包括隔板、阳极板、阴极板和质子交换膜。本实用新型外壳与支撑板相互组合套接于紧固件和电堆外围，利用外壳的矩形结构，有效将紧固件和电堆包裹起来，对电堆起到一定的防护效果，外壳结构简单，使用和放置方便，利用电堆的整体结构，电堆采用夹层的方式，将阳极板、质子交换膜和阴极板有效组装至一起，配合隔板一侧的通气槽与连接管相互连通，按照流量计量比例通入氢气和空气进行单体燃料电池的性能测试工作，保证装置正常运行。

Description

一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件

技术领域

本实用新型涉及膜电极组件技术领域，具体是一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件。

背景技术

膜电极组件（MEA，Membrane Electrode Assembly）又称膜电极，是燃料电池发电的关键核心部件，膜电极与其两侧的双极板组成了燃料电池的基本单元燃料电池单电池，由极板、气体扩散层、催化层、质子交换膜组成，因此组件填装密度小，使用过程中的反冲洗水流量和流速低，不利于复合膜的抗污染性能，影响膜的使用寿命。

现有装置中，膜电极组件大多仅通过外部框架进行初步固定，部分组件裸露至外界，使装置防护性较低，装置在使用过程中受外界影响，不能正常运作，鉴于此，我们提供了一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件。

实用新型内容

解决的技术问题

本实用新型的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件。

技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件，包括外壳，所述外壳两端均开设有小孔，且外壳底端固定连接有基座，所述外壳内部底端固定连接有支撑板，且支撑板顶端固定连接有紧固件，所述紧固件内部活动套接有电堆，所述电堆包括隔板、阳极板、阴极板和质子交换膜，所述隔板顶端固定连接有阳极板，且阳极板顶端固定连接有质子交换膜，所述质子交换膜顶端固定连接有阴极板。

上述的，所述外壳整体为矩形，且外壳两侧中心固定连接有把手，所述外壳内部活动套接于电堆和紧固件外壁，且外壳两端开设有通风口。

上述的，所述基座底端固定连接有橡胶垫，且基座内部固定连接有支撑板，所述支撑板内部由多个条形板组成，且条形板之间设有空隙。

上述的，所述紧固件整体为矩形，且紧固件内部开设有空腔，所述空腔外壁有多个条形板组成，且空腔内部固定连接有电堆。

上述的，所述紧固件两端均固定连接有一组连接管，且连接管一端与紧固件内部相互连通，所述连接管另一端活动衔接于小孔内部。

上述的，所述电堆以质子交换膜为中心分为上下两部分，且质子交换膜位于阳极板和阴极板之间，所述阳极板与阴极板上表面均开设有凹槽。

上述的，所述阳极板与阴极板一侧均固定连接有隔板，且隔板内壁一侧开设有多个通气槽，所述隔板内部通过通气槽与紧固件两端连接管相互连通。

有益效果：

与现有技术相比，该一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件具备如下有益效果：

一、本实用新型外壳与支撑板相互组合套接于紧固件和电堆外围，利用外壳的矩形结构，有效将紧固件和电堆包裹起来，对电堆起到一定的防护效果，配合外壳两端的通风板，保证外壳内部能够有空气进入，且紧固件与支撑板都具有通风空隙结构，有效降低内外壳内部热量，外壳结构简单，使用和放置方便，方便进行通风散热。

二、本实用新型利用电堆的整体结构，电堆采用夹层的方式，将阳极板、质子交换膜和阴极板有效组装至一起，配合隔板一侧的通气槽与连接管相互连通，按照流量计量比例通入氢气和空气进行单体燃料电池的性能测试工作，保证装置正常运行。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。

附图说明

图1为本实用新型的外壳立体结构示意图；

图2为本实用新型的支撑板及紧固件局部结构示意图；

图3为本实用新型的紧固件局部结构示意图；

图4为本实用新型的电堆拆分局部结构示意图。

图中：1、外壳；2、小孔；3、基座；4、支撑板；5、紧固件；6、电堆；7、隔板；8、阳极板；9、阴极板；10、质子交换膜；11、连接管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型提供一种技术方案：一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件，包括外壳1，外壳1两端均开设有小孔2，且外壳1底端固定连接有基座3，外壳1内部底端固定连接有支撑板4，且支撑板4顶端固定连接有紧固件5，紧固件5内部活动套接有电堆6，电堆6包括隔板7、阳极板8、阴极板9和质子交换膜10，隔板7顶端固定连接有阳极板8，且阳极板8顶端固定连接有质子交换膜10，质子交换膜10顶端固定连接有阴极板9。

利用装置的整体结构，外壳1与支撑板4相互组合套接于紧固件5和电堆6外围，利用外壳1的矩形结构，有效将紧固件5和电堆6包裹起来，对电堆6起到一定的防护效果，配合外壳1两端的通风板，保证外壳1内部能够有空气进入，且紧固件5与支撑板4都具有通风空隙结构，有效降低内外壳1内部热量，外壳1结构简单，使用和放置方便，方便进行通风散热，利用电堆6的整体结构，电堆6采用夹层的方式，将阳极板8、质子交换膜10和阴极板9有效组装至一起，配合隔板7一侧的通气槽与连接管11相互连通，按照流量计量比例通入氢气和空气进行单体燃料电池的性能测试工作，保证装置正常运行。

如图1-3所示，外壳1整体为矩形，且外壳1两侧中心固定连接有把手，外壳1内部活动套接于电堆6和紧固件5外壁，且外壳1两端开设有通风口，基座3底端固定连接有橡胶垫，且基座3内部固定连接有支撑板4，支撑板4内部由多个条形板组成，且条形板之间设有空隙，紧固件5整体为矩形，且紧固件5内部开设有空腔，空腔外壁有多个条形板组成，且空腔内部固定连接有电堆6。

外壳1与支撑板4相互组合套接于紧固件5和电堆6外围，利用外壳1的矩形结构，有效将紧固件5和电堆6包裹起来，对电堆6起到一定的防护效果，配合外壳1两端的通风板，保证外壳1内部能够有空气进入，且紧固件5与支撑板4都具有通风空隙结构，有效降低内外壳1内部热量，外壳1结构简单，使用和放置方便，方便进行通风散热。

如图2和图4所示，紧固件5两端均固定连接有一组连接管11，且连接管11一端与紧固件5内部相互连通，连接管11另一端活动衔接于小孔2内部，电堆6以质子交换膜10为中心分为上下两部分，且质子交换膜10位于阳极板8和阴极板9之间，阳极板8与阴极板9上表面均开设有凹槽，阳极板8与阴极板9一侧均固定连接有隔板7，且隔板7内壁一侧开设有多个通气槽，隔板7内部通过通气槽与紧固件5两端连接管11相互连通。

利用电堆6的整体结构，电堆6采用夹层的方式，将阳极板8、质子交换膜10和阴极板9有效组装至一起，配合隔板7一侧的通气槽与连接管11相互连通，按照流量计量比例通入氢气和空气进行单体燃料电池的性能测试工作，保证装置正常运行。

工作原理：利用装置的整体结构，外壳1与支撑板4相互组合套接于紧固件5和电堆6外围，利用外壳1的矩形结构，有效将紧固件5和电堆6包裹起来，对电堆6起到一定的防护效果，配合外壳1两端的通风板，保证外壳1内部能够有空气进入，且紧固件5与支撑板4都具有通风空隙结构，有效降低内外壳1内部热量，外壳1结构简单，使用和放置方便，方便进行通风散热，利用电堆6的整体结构，电堆6采用夹层的方式，将阳极板8、质子交换膜10和阴极板9有效组装至一起，配合隔板7一侧的通气槽与连接管11相互连通，按照流量计量比例通入氢气和空气进行单体燃料电池的性能测试工作，保证装置正常运行。

需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“固设”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，“安装”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；“相连”可以是机械连接，也可以是电连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件，包括外壳（1），其特征在于：所述外壳（1）两端均开设有小孔（2），且外壳（1）底端固定连接有基座（3），所述外壳（1）内部底端固定连接有支撑板（4），且支撑板（4）顶端固定连接有紧固件（5），所述紧固件（5）内部活动套接有电堆（6），所述电堆（6）包括隔板（7）、阳极板（8）、阴极板（9）和质子交换膜（10），所述隔板（7）顶端固定连接有阳极板（8），且阳极板（8）顶端固定连接有质子交换膜（10），所述质子交换膜（10）顶端固定连接有阴极板（9）。

2.根据权利要求1所述的一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件，其特征在于：所述外壳（1）整体为矩形，且外壳（1）两侧中心固定连接有把手，所述外壳（1）内部活动套接于电堆（6）和紧固件（5）外壁，且外壳（1）两端开设有通风口。

3.根据权利要求1所述的一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件，其特征在于：所述基座（3）底端固定连接有橡胶垫，且基座（3）内部固定连接有支撑板（4），所述支撑板（4）内部由多个条形板组成，且条形板之间设有空隙。

4.根据权利要求1所述的一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件，其特征在于：所述紧固件（5）整体为矩形，且紧固件（5）内部开设有空腔，所述空腔外壁有多个条形板组成，且空腔内部固定连接有电堆（6）。

5.根据权利要求1所述的一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件，其特征在于：所述紧固件（5）两端均固定连接有一组连接管（11），且连接管（11）一端与紧固件（5）内部相互连通，所述连接管（11）另一端活动衔接于小孔（2）内部。

6.根据权利要求1所述的一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件，其特征在于：所述电堆（6）以质子交换膜（10）为中心分为上下两部分，且质子交换膜（10）位于阳极板（8）和阴极板（9）之间，所述阳极板（8）与阴极板（9）上表面均开设有凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种基于中空纤维复合膜的膜电极组件，其特征在于：所述阳极板（8）与阴极板（9）一侧均固定连接有隔板（7），且隔板（7）内壁一侧开设有多个通气槽，所述隔板（7）内部通过通气槽与紧固件（5）两端连接管（11）相互连通。

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