【技术实现步骤摘要】
一种一体化燃料电池单元及其制造方法
[0001]本专利技术涉及质子交换膜燃料电池领域，尤其涉及一种一体化燃料电池单元及其制造方法。
技术介绍
[0002]质子交换膜燃料电池是以氢气和空气中的氧气作为反应物，进行电化学反应从而产生电能的发电装置。单节电池主要由阳极板、阴极板、膜电极及密封件组成，其中密封件用于实现氢气、空气及冷却剂的密封。
[0003]现有技术的密封方案中，对于石墨极板，如图1所示，现有的密封技术为在冷却剂侧密封槽120处涂覆冷却剂侧胶粘剂130，将阳极板100和阴极板200固连在一起，并实现密封，该冷却剂侧胶粘剂130为热固化型胶粘剂；阳极板的氢气侧密封结构110处涂覆阳极板氢气侧胶粘剂140，或采用贴密封胶圈方式进行密封；阴极板的空气侧密封结构210处涂覆阴极板空气侧胶粘剂220，或采用贴密封胶圈方式进行密封，其中阳极板氢气侧胶粘剂140和阴极板空气侧胶粘剂220为光固化型或热固化型胶粘剂。
[0004]对于金属极板，如图2所示，现有的密封技术为在冷却剂侧密封槽120处通过焊接将阳极板100...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种一体化燃料电池单元，其特征在于，包括阳极板、阴极板、膜电极；所述阳极板、膜电极、阴极板依次布置，所述阳极板上设置有氢气侧，所述阴极板上设置有空气侧，所述阳极板或阴极板上还设置有冷却剂侧；所述膜电极包括膜电极边框，所述阳极板的氢气侧与所述膜电极边框的一侧表面密封连接，所述阴极板的空气侧与所述膜电极边框的另一侧表面密封连接，所述冷却剂侧密封胶位于所述一体化电池单元的外部；所述阳极板的氢气侧、所述阴极板的空气侧均设置有涂胶平台和溢胶槽，所述溢胶槽布置在所述涂胶平台的两侧，在所述涂胶平台上涂覆胶粘剂，完成所述阳极板与所述膜电极、所述阴极板与所述膜电极之间的密封连接。2.根据权利要求1所述的一体化燃料电池单元，其特征在于，所述阳极板的氢气侧涂胶平台与所述阴极板的空气侧涂胶平台的宽度不同，所述宽度为所述涂胶平台两侧的溢胶槽之间的距离。3.根据权利要求1所述的一体化燃料电池单元，其特征在于，所述冷却剂侧通过涂覆胶粘剂B，形成冷却剂侧密封胶，实现密封；所述阳极板的氢气侧涂胶平台通过涂覆胶粘剂A，形成氢气侧密封胶，实现所述阳极板与所述膜电极的密封连接；所述阴极板的空气侧涂胶平台通过涂覆胶粘剂C，形成空气侧密封结构，实现所述阴极板与所述膜电极的密封连接；所述氢气侧密封胶的硬度比所述冷却剂侧密封胶、空气侧密封胶的硬度大。4.根据权利要求3所述的一体化燃料电池单元，其特征在于，所述氢气侧密封胶的厚度满足：0.05mm≤氢气侧密封胶厚度≤(压缩后的膜电极厚度
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膜电极边框厚度)/2；所述空气侧密封胶的厚度满足：空气侧密封胶厚度＝压缩后的膜电极厚度
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膜电极边框厚度
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氢气侧密封胶厚度。5.根据权利要求3所述的一体化燃料电池单元，其特征在于，所述胶粘剂A、胶粘剂B、胶粘剂C的材料选择为有机硅胶、丙烯酸酯、聚烯烃、聚氨酯、三元乙丙橡胶、聚酰胺、聚醚砜、聚酯中的任意一种。6.一种根据权利要求1～5所述的一体化燃料电池单元的一体化燃料电池单元制造方法，其特征在于，采用固化工装进行制造，所述固化工装包括：底板、氢气侧固化盖板、空气侧固化盖板；所述底板上设置有定位导柱，所述氢气侧固化盖板、空气侧固化盖板上设置有厚度不同的限高结构；所述一体化燃料电池单元制造方法具体包括以下步骤：(1)将所述冷却剂侧密封；(2)在所述阳极板的氢气侧涂胶平台上涂覆胶粘剂，将所述阳极板的氢气侧朝上，通过所述定位导柱叠放于所述底板上，将所述膜电极通过所述定位导柱叠放于所述阳极板上，再将所述氢气侧固化盖板通过所述定位导柱叠放于所述膜电极上，并使所述氢气侧固化盖板的限高结构底面与所述底板的上表面贴合；将堆叠好的所述底板、阳极板、膜电极固化，完成所述阳极板氢气侧的密封，得到阳极板<...
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