一种带密封框的膜电极一体化组件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种带密封框的膜电极一体化组件及其制备方法，包括电解质膜、电解质膜两侧的催化层和扩散层构成的电极和在电解质膜两侧的电极四周的弹性体密封框，弹性体密封框高出扩散层（３）０．１～２．０ｍｍ，密封框的两端设计有与双极板之间密封用的凸起的密封线，所述电解质膜两侧的催化层和扩散层的尺寸满足Ｄ２≤Ｄ１≤Ｄ２＋Ｄ３的要求，其中Ｄ１是电解质膜的每边大于催化层和扩散层的长度，Ｄ２是催化层厚度和扩散层厚度的总和，Ｄ３是弹性体密封框高出电解质膜两侧的催化层和扩散层的厚度。本发明专利技术方法的特点是：可以保证电池的绝缘性和气体阻隔性，易于批量生产、有利于简化电池组的组装和拆卸、提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃料电池
，尤其涉及电解质膜与电极之间和电极与极 板之间的密封结构。
技术介绍
为了与现有的动力、能源技术竞争，燃料电池技术必须提高可靠性并降低成 本，以达到和接近现有的动力、能源技术的水平。为此，优化燃料电池结构、 实现批量化生产是实现燃料电池技术大规模应用的关键歩骤。在燃料电池中，质子交换膜与它两侧的阴极和阳极构成膜电极组件(MEA)， 它可以作为一个单电池对外发电，也可以将多个MEA通过与双极板串联组装成 电池组。因此通常燃料电池(组)是由极板和膜电极组件组装而成，在电池工 作时，燃料气(氢气)和氧化剂(空气或氧气)分别通过极板上的流场进入膜 两侧的电极反应区，为了保证电池的正常工作，除了要求膜具有很好的气体阻 隔作用外，还要求MEA中的膜与电极之间以及与MEA极板之间的具有良好的 密封性，避免电池发生气体外漏或互串。目前，燃料电池的密封技术主要包括密封垫(线)、涂抹密封剂和膜电极— 密封件一体化的密封结构。在文献US2007/10,085,872 、 US6，231,053 、 CN2006/10,144,011、 CN2006/10，030,850中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带密封框的膜电极一体化组件，包括电解质膜（１）、电解质膜两侧的催化层（２）和扩散层（３）构成的电极和在电解质膜两侧的电极四周的弹性体密封件，其特征在于：所述弹性体密封件是弹性体密封框，弹性体密封框高出扩散层（３）０．１～２．０ｍｍ，密封框的两端设计有与双极板之间密封用的凸起的密封线，所述电解质膜两侧的催化层（２）和扩散层（３）的尺寸满足Ｄ２≤Ｄ１≤Ｄ２＋Ｄ３的要求，其中Ｄ１是电解质膜（１）的每边大于催化层（２）和扩散层（３）的长度，Ｄ２是催化层（２）厚度和扩散层厚度的总和，Ｄ３是弹性体密封框高出扩散层（３）的厚度。

【技术特征摘要】
1、一种带密封框的膜电极一体化组件，包括电解质膜(1)、电解质膜两侧的催化层(2)和扩散层(3)构成的电极和在电解质膜两侧的电极四周的弹性体密封件，其特征在于所述弹性体密封件是弹性体密封框，弹性体密封框高出扩散层(3)0.1～2.0mm，密封框的两端设计有与双极板之间密封用的凸起的密封线，所述电解质膜两侧的催化层(2)和扩散层(3)的尺寸满足D2≤D1≤D2+D3的要求，其中D1是电解质膜(1)的每边大于催化层(2)和扩散层(3)的长度，D2是催化层(2)厚度和扩散层厚度的总和，D3是弹性体密封框高出扩散层(3)的厚度。2、 根据权利要求i所述一种带密封框的膜电极一体化组件，其特征在于戶; 述弹性体密封框的两端的凸起的密封线为1~2条。3、 根据权利要求2所述一种带密封框的膜电极一体化组件，其特征在于所 述弹性体密封框是橡胶或者硅橡胶密封框。4、 权利要求1所述一种带密封框的膜电极一体化组件的制备方法，包括将 电解质膜和电极催化层和扩散层制备成膜一电极预制件，其特征在于所述的制 备方法还包括下述步骤a) 制备的膜一电极预制件尺寸要满足D2^D1^D2+D3的要求，其中Dl是 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢丹敏，戚朋，侯忠军，明平文，张可，
申请(专利权)人：新源动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]