CN219959052U - 一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，涉及技术领域，包括质子交换膜以及设置在其两侧并与其贴合的催化剂层，所述扩散层的两侧设置有双极板，所述双极板的两端设置有对其间隙处进行密封的密封层。本实用新型提供的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，通过在双极板的两端设置有密封层，密封层包括横杆，横杆的两端固定连接有L形滑块，双极板的端部开设有与L形滑块相匹配的L形卡槽的作用，横杆为绝缘材料制成，使用时，L形滑块、L形卡槽扩配合，既能够将双极板连接在一起，又增加了密封层与双极板之间的接触面积，从而变相的增加了密封效果，降低甚至避免了气体在间隙处的溢出。
Description
技术领域
本实用新型涉及技术领域，具体涉及一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件。
背景技术
膜电极组件(MEA)作为燃料电池的关键部件和核心模块，承载着将燃料氢中的化学能通过催化的电化学反应而转化成电能的任务，燃料电池是一种电化学电池，其原理是将燃料和氧化剂中的化学能经氧化还原反应直接转化为电能。质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为燃料电池领域的重要分枝，除了拥有燃料电池一般性特点如能量转换效率高、环境友好之外，还具有室温下启动速度快、体积小、无电解液损失、容易排水、寿命长、比功率和比能量高等突出优点，它不仅适用于分散式电站的建设，而且适用于移动供电，它是一种新型的军用和民用移动电源，因此，质子交换膜燃料电池具有非常广阔的应用前景，燃料电池膜电极组件(MEA)主要包含质子交换膜、催化剂、气体扩散层这三种核心材料，同时也包含一种密封材料，这种密封材料主要起到隔膜电极组件(MEA)双极板的电子通道，以及阻止双极板两侧的气体互通；
为了保证双极板不会产生短路，相互之间会留有一定的间隙或者通过特殊材料进行电流阻隔，但是无论何种方法，依旧会留有一定的间隙，导致气体在间隙处溢出，为此，申请人提出了一种新型的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，以解决现有技术中为了保证双极板不会产生短路，相互之间会留有一定的间隙或者通过特殊材料进行电流阻隔，但是无论何种方法，依旧会留有一定的间隙，导致气体在间隙处溢出的上述不足之处。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，包括质子交换膜以及设置在其两侧并与其贴合的催化剂层，两块所述催化剂层的端部设置有对质子交换膜两端进行封闭的绝缘层，所述绝缘层的周侧环绕包裹有扩散层，所述扩散层的两端皆开设有将其分割为两个整体的隔断槽，所述隔断槽的内壁间设置有与扩散层卡接的隔断层，所述扩散层的两侧设置有双极板，所述双极板的两端设置有对其间隙处进行密封的密封层。
进一步的，所述隔断槽包括一横向部，所述横向部的两端设置有延伸方向相反的竖向端，所述隔断层设置在隔断槽内并与其相匹配，所述隔断槽竖向端的两侧皆开设有T形槽，所述隔断层的侧面固定连接有与T形槽相匹配的T形块。
进一步的，所述扩散层的两侧皆固定连接有凸台，所述双极板的内侧开设有与凸台相匹配的滑槽。
进一步的，所述凸台的上下两侧皆开设有倾斜槽，所述滑槽的内壁固定连接有与倾斜槽相匹配的倾斜板。
进一步的，所述双极板相互远离一侧的上下两端皆开设有L形卡槽，所述密封层包括一个横杆，所述横杆的两端皆固定连接有与L形卡槽相匹配的L形滑块。
在上述技术方案中，本实用新型提供的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，通过在双极板的两端设置有密封层，密封层包括横杆，横杆的两端固定连接有L形滑块，双极板的端部开设有与L形滑块相匹配的L形卡槽的作用，横杆为绝缘材料制成，使用时，L形滑块、L形卡槽扩配合，既能够将双极板连接在一起，又增加了密封层与双极板之间的接触面积，从而变相的增加了密封效果，降低甚至避免了气体在间隙处的溢出；
由于扩散层需要具有良好的电子导电性，这样从催化剂层中生成的电子，才能顺利地穿过扩散层，移动到双极板上，扩散层的导电性优良，通过扩散层包裹绝缘层，使得电子不会再扩散层的间隙处溢出，从而提高了效率，随后通过在扩散层上开设隔断槽，避免双极板之间形成短路，隔断槽包括一个横向部以及两个竖向端，增加了移动路径，从而降低了电子在间隙处溢出的概率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件的整体的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件的双极板、密封层连接结构爆炸示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件的扩散层与质子交换膜之间连接结构爆炸示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件的凸台结构示意图；
图5为图4中A处结构放大示意图。
附图标记说明：
1、质子交换膜；2、催化剂层；3、绝缘层；4、扩散层；41、凸台；42、倾斜槽；43、隔断槽；431、T形槽；5、双极板；51、L形卡槽；52、滑槽；53、倾斜板；6、密封层；7、隔断层；71、T形块。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
请参阅图1-5，本实用新型提供的一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，包括质子交换膜1以及设置在其两侧并与其贴合的催化剂层2，两块催化剂层2的端部设置有对质子交换膜1两端进行封闭的绝缘层3，绝缘层3的周侧环绕包裹有扩散层4，扩散层4的两端皆开设有将其分割为两个整体的隔断槽43，隔断槽43的内壁间设置有与扩散层4卡接的隔断层7，扩散层4的两侧设置有双极板5，双极板5的两端设置有对其间隙处进行密封的密封层6。
具体的，质子交换膜1、催化剂层2为现有技术，催化剂层2对质子交换膜1的两侧贴合，绝缘层3为凹形结构，绝缘层3对催化剂层2的间隙进行包裹，避免因间隙的产生导致效率降低，绝缘层3使得在催化剂层2间隙处溢出水依旧能够与催化剂进行接触，扩散层4，扩散层4具有良好的电子导电性，从绝缘层3中生成的电子穿过扩散层4移动到双极板5上，密封层6对双极板5的间隙进行密封，避免电子在间隙处溢出，密封层6为绝缘材料，避免电极产生短路。
隔断槽43包括一横向部，横向部的两端设置有延伸方向相反的竖向端，隔断层7设置在隔断槽43内并与其相匹配，隔断槽43竖向端的两侧皆开设有T形槽431，隔断层7的侧面固定连接有与T形槽431相匹配的T形块71，隔断层7为绝缘材料制成。
具体的，隔断层7将扩散层4进行分割隔断，避免双极板5产生短路，竖向端、横向部的设置，增加了接触面积，从而降低了电子溢出的概率。
扩散层4的两侧皆固定连接有凸台41，双极板5的内侧开设有与凸台41相匹配的滑槽52。
具体的，通过凸台41、滑槽52的配合，使得双极板5、扩散层4便捷的连接在一起。
凸台41的上下两侧皆开设有倾斜槽42，滑槽52的内壁固定连接有与倾斜槽42相匹配的倾斜板53。
具体的，倾斜槽42、倾斜板53的设置，使得双极板5、扩散层4除非滑动抽出，否则不会相互脱离。
双极板5相互远离一侧的上下两端皆开设有L形卡槽51，密封层6包括一个横杆，横杆的两端皆固定连接有与L形卡槽51相匹配的L形滑块。
具体的，L形卡槽51、L形滑块的配合，增加了相互之间的接触面积，避免气体在间隙处溢出。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
Claims (5)
1.一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，包括质子交换膜(1)以及设置在其两侧并与其贴合的催化剂层(2)，其特征在于，两块所述催化剂层(2)的端部设置有对质子交换膜(1)两端进行封闭的绝缘层(3)；
所述绝缘层(3)的周侧环绕包裹有扩散层(4)，所述扩散层(4)的两端皆开设有将其分割为两个整体的隔断槽(43)；
所述隔断槽(43)的内壁间设置有与扩散层(4)卡接的隔断层(7)；
所述扩散层(4)的两侧设置有双极板(5)，所述双极板(5)的两端设置有对其间隙处进行密封的密封层(6)。
2.根据权利要求1所述的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，其特征在于，所述隔断槽(43)包括一横向部，所述横向部的两端设置有延伸方向相反的竖向端，所述隔断层(7)设置在隔断槽(43)内并与其相匹配，所述隔断槽(43)竖向端的两侧皆开设有T形槽(431)，所述隔断层(7)的侧面固定连接有与T形槽(431)相匹配的T形块(71)。
3.根据权利要求1所述的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，其特征在于，所述扩散层(4)的两侧皆固定连接有凸台(41)，所述双极板(5)的内侧开设有与凸台(41)相匹配的滑槽(52)。
4.根据权利要求3所述的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，其特征在于，所述凸台(41)的上下两侧皆开设有倾斜槽(42)，所述滑槽(52)的内壁固定连接有与倾斜槽(42)相匹配的倾斜板(53)。
5.根据权利要求1所述的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，其特征在于，所述双极板(5)相互远离一侧的上下两端皆开设有L形卡槽(51)，所述密封层(6)包括一个横杆，所述横杆的两端皆固定连接有与L形卡槽(51)相匹配的L形滑块。
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