燃料电池膜电极密封组件、封装工艺以及连续封装用设备制造技术

本发明专利技术公开一种燃料电池膜电极密封组件，其扩散层面积大于密封边框通槽口的面积，且催化电极层和密封边框上均设有限位通孔，从而实现五合一的层层叠加式初步限位；还公开了一种膜电极密封组件的封装工艺，采用了夹具实现膜电极密封组件的连续化运输，并结合焊接的封装工艺，解决了现有技术常用热压封装技术中，膜电极密封组件搬运过程中出现错位、松散等不良现象；还公开了一种连续封装用设备，包括膜电极密封组件的组装线，焊接线，冷却线，均在传送带的传送过程中一步完成，从而实现膜电极的连续封装，解决了现有膜电极密封组件不能连续封装的问题。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池膜电极密封组件、封装工艺以及连续封装用设备
本专利技术涉及燃料电池领域，尤其涉及一种燃料电池膜电极密封组件、封装工艺以及连续封装用设备。
技术介绍
目前燃料电池行业发展参差不齐，我国与发达国家的技术水平和生产水平存一定距离，燃料电池电堆的型号和尺寸无法统一。在此基础上，如今相关公司或研究机构所加工生产的膜电极的特点一般是尺寸繁杂，数量不大且大多需要独家定做，因此一些为大规模、标准化生产的设计无法得到很好的施展。膜电极组件，即MEA(MembraneElectrodeAssemblies)是氢燃料电池的核心组件，它是由氢燃料电池的催化电极层，以及位于催化电极层两侧的气体扩散层组合而成的。现有技术中，氢燃料电池膜电极组件是将催化电极层与位于催化电极层两侧的气体扩散层热压而成的，而热压的效果直接影响着膜电极组件的良品率，其中属膜电极组件在热压时，产生的气泡跟褶皱对膜电极组件的影响最为严重。目前膜电极密封组件的普遍情况是操作工人手工加工生产，即工人在组装膜电极时将裁切好的质子交换膜封入密封保护边框中，一般使用三明治型的装封方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池膜电极密封组件，所述膜电极密封组件从下至上依次为第一张密封边框(1-1)、第一张扩散层(1-3)、催化电极层(1-2)、第二张扩散层(1-3)以及第二张密封边框(1-1)；其特征在于：/n第一张密封边框(1-1)和第二张密封边框(1-1)的中间位置均设有通槽口(1-1-1)，所述第一张扩散层(1-3)、催化电极层(1-2)和第二张扩散层(1-3)与所述通槽口(1-1-1)同心放置；/n所述第一张扩散层(1-3)和第二张扩散层(1-3)的面积大于通槽口(1-1-1)的面积，所述第一张密封边框(1-1)上、并与第一张扩散层(1-3)接触的一面，第二张密封边框(1-1)上、并与第二张...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池膜电极密封组件，所述膜电极密封组件从下至上依次为第一张密封边框(1-1)、第一张扩散层(1-3)、催化电极层(1-2)、第二张扩散层(1-3)以及第二张密封边框(1-1)；其特征在于：
第一张密封边框(1-1)和第二张密封边框(1-1)的中间位置均设有通槽口(1-1-1)，所述第一张扩散层(1-3)、催化电极层(1-2)和第二张扩散层(1-3)与所述通槽口(1-1-1)同心放置；
所述第一张扩散层(1-3)和第二张扩散层(1-3)的面积大于通槽口(1-1-1)的面积，所述第一张密封边框(1-1)上、并与第一张扩散层(1-3)接触的一面，第二张密封边框(1-1)上、并与第二张扩散层(1-3)接触的一面均涂覆有胶面层(1-1-2)；
所述催化电极层(1-2)、第一张密封边框(1-1)和第二张密封边框(1-1)上靠近角端位置处均设有多个位置互相对应且同轴的限位通孔(1-4)。


2.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封组件，其特征在于：所述扩散层(1-3)外边端与通槽口(1-1-1)边端之间的距离均为1-2mm。


3.一种权利要求1-2任一项所述的燃料电池膜电极密封组件的封装工艺，其特征在于：所述膜电极密封组件(1)定位于夹具(2)中，所述夹具(2)包括支撑板(2-1)，以及分布在靠近支撑板(2-1)四个角端处的定位柱(2-2)，所述工艺包括以下步骤：
S1，利用限位通孔(1-4)结构，将第一张密封边框(1-1)置于夹具(2)中，所述第一张密封边框(1-1)的胶面层(1-1-2)朝上，之后将第一张扩散层(1-3)的非涂覆面覆盖于第一张密封边框(1-1)胶面层(1-1-2)的正中间处；
S2，利用限位通孔(1-4)结构，将催化电极层(1-2)置于夹具(2)中并覆盖于第一张扩散层(1-3)涂覆面上；
S3，将第二张扩散层(1-3)的涂覆面覆盖于催化电极层(1-2)的正中间处，之后再次利用限位通孔(1-4)结构，将第二张密封边框(1-1)的胶面层(1-1-2)覆盖于第二张扩散层(1-3)的非涂覆面上，完成五者的叠加以及限位，形成膜电极密封组件(1)；
S4，采用激光焊接工艺对膜电极密封组件(1)进行焊接，焊接头沿扩散层(1-3)外周边端3-5mm处进行焊接，形成一圈预先焊缝(14)；
S5，采用超声波线性扫描焊接工艺，对完成S4的膜电极密封组件(1)中，扩散层(1-3)与密封边框(1-1)的叠加位置处进行扫描式超声焊接，形成扩散层(1-3)处的第一密封区(15)；
S6，继续采用超声波线性扫描焊接工艺，对区域一和区域二之间的区域进行第二次扫描式超声焊接，形成第二密封区(16)；所述区域一为由各限位通孔(1-4)直线相连后，所构成的封闭圈内的区域，所述区域二为第一密封区(15)；
S7，将完成S6的膜电极密封组件(1)进行冷固处理，完成对膜电极密封组件(1)的封装。


4.根据权利要求3所述的一种燃料电池膜电极密封组件的封装工艺，其特征在于：S5和S6超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪杰，郝金凯，邵志刚，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21