燃料电池的弹性体电池框架、其制造方法及使用其的燃料电池技术

本申请提供一种用于燃料电池的弹性体电池框架，其包括：插入件，其中膜电极组件和设置在该插入件的两个表面上的一对气体扩散层结合在一起；隔膜组件，其设置在插入件的一个表面上，其中一对隔膜配置为面向彼此；以及片状弹性体框架，其设置为在插入件和隔膜组件的外侧区域中围绕插入件的边缘和隔膜组件的边缘及其侧表面，并通过热结合与插入件的边缘和隔膜组件的边缘一体地结合。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池的弹性体电池框架、其制造方法及使用其的燃料电池
本公开内容涉及一种用于燃料电池的弹性体电池框架、其制造方法以及使用该弹性体电池框架的燃料电池堆，更具体地，涉及通过使用由热塑性弹性体(TPE)制成的片状弹性体框架，在没有单独的粘合构件的情况下，将膜电极组件、气体扩散层和隔膜一体地结合的弹性体电池框架。
技术介绍
燃料电池是用于使燃料电池堆中的燃料的化学能发生电化学反应以将其转化为电能的一种发电装置，不仅可以用于提供工业、家庭和车辆的驱动力，还可以用于提供小型电子产品(诸如便携式装置)的动力，并且近来，其使用范围正逐渐扩大为高效的清洁能源。燃料电池的单元电池具有设置在其最内部的膜电极组件(MEA)，并且膜电极组件由能够传递氢质子的聚合物电解质膜和催化剂层组成，该催化剂层即施加在聚合物电解质膜的两个表面上的阴极和阳极，使得氢和氧可以彼此反应。另外，在膜电极组件的一个表面和另一个表面上，即在设置阴极和阳极的外部，设置一对用于供应反应气体并排出由反应生成的水的隔膜。此时，可以在膜电极组件与隔膜之间插入用于扩散或平滑化反应气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃料电池的弹性体电池框架，其是构成燃料电池的单元电池的弹性体电池框架，包括：/n插入件，其中膜电极组件和设置在所述插入件的两个表面上的一对气体扩散层结合在一起；/n隔膜组件，其设置在所述插入件的一个表面上，其中一对隔膜配置为面向彼此；以及/n片状弹性体框架，其设置为在所述插入件和所述隔膜组件的外侧区域中围绕所述插入件的边缘和所述隔膜组件的边缘及其侧表面，并且通过热结合与所述插入件的边缘和所述隔膜组件的边缘一体地结合。/n

【技术特征摘要】
20190516 KR 10-2019-00575851.一种用于燃料电池的弹性体电池框架，其是构成燃料电池的单元电池的弹性体电池框架，包括：
插入件，其中膜电极组件和设置在所述插入件的两个表面上的一对气体扩散层结合在一起；
隔膜组件，其设置在所述插入件的一个表面上，其中一对隔膜配置为面向彼此；以及
片状弹性体框架，其设置为在所述插入件和所述隔膜组件的外侧区域中围绕所述插入件的边缘和所述隔膜组件的边缘及其侧表面，并且通过热结合与所述插入件的边缘和所述隔膜组件的边缘一体地结合。


2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，
其中，所述热结合是热压结合、超声结合、高频结合、振动结合、红外结合、辐射热结合、压延结合和激光结合中的一种。


3.根据权利要求1所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，
其中，所述弹性体框架形成有反应表面通孔，在所述反应表面通孔中设置所述插入件，所述反应表面通孔的内周表面形成有用于围绕所述插入件的表面中的任何一个表面及其侧表面的第一台阶，并且所述第一台阶的外侧形成有用于围绕所述隔膜组件的两个表面中的任何一个表面及其侧表面的第二台阶。


4.根据权利要求3所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，
其中，构成所述插入件的一对气体扩散层中的任何一个气体扩散层对应于所述第一台阶的内周表面的大小，并且
其中，所述一对气体扩散层中的另一个气体扩散层和所述膜电极组件对应于所述第二台阶的内周表面的大小。


5.根据权利要求4所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，
其中，在所述插入件与所述弹性体框架之间形成在面向所述弹性体框架的第一台阶和所述插入件的膜电极组件时热结合的第一熔合部，以及
其中，在所述隔膜组件与所述弹性体框架之间形成在面向所述弹性体框架的第二台阶和所述隔膜组件的两个表面中的任何一个表面时热结合的第二熔合部。


6.根据权利要求5所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，
其中，在所述插入件与所述弹性体框架之间形成在面向所述弹性体框架的第一台阶和所述插入件的膜电极组件与一对气体扩散层的侧表面时热结合的第三熔合部，
其中，在所述隔膜组件与所述弹性体框架之间形成在面向所述弹性体框架的第二台阶和所述隔膜组件的侧表面时热结合的第四熔合部。


7.根据权利要求3所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，
其中，在所述弹性体框架的一侧形成反应气体和冷却剂流入其中的多个流入歧管通孔，并且在其另一侧形成所述反应气体和所述冷却剂流出其中的多个流出歧管通孔，并且
其中，所述第一台阶和所述第二台阶形成在所述多个流入歧管通孔与所述多个流出歧管通孔之间。


8.根据权利要求1所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，
其中，在所述弹性体框架的两个表面中的一个表面上沿着设置所述隔膜组件的区域的外侧，形成用于围绕所述隔膜组件的至少一个密封突起。


9.根据权利要求8所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，
其中，在所述弹性体框架的两个表面中的另一个表面上沿着设置所述隔膜组件的区域的外侧，在与形成所述密封突起的位置相对应的位置处形成用于围绕所述隔膜组件并具有与所述密封突起相对应的形状的至少一个密封槽。


10.根据权利要求3所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，
其中，所述隔膜组件由面向彼...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘镇赫，郑柄宪，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR