制作演示教具用氢燃料电池模块的模具和方法以及电池模块的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及氢燃料电池的技术领域，更具体地说涉及氢燃料演示教具的电池模块和模具以及制作方法。
【背景技术】
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[0002]氢燃料电池是使用氢这种化学元素，制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阴极和阳极，氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阳极。目前在一些学校中其通过演示教具来阐述氢燃料电池原理，而作为演示教具的核心:电池模块，其传统的制作方式是将炭纸和炭纸之间的质子交换膜分别剪裁成小块，在通过手工进行组合送去硫化机进行压制，而炭纸和质子交换膜组合时不能直接用手拿进行组合，一般是通过镊子实现操作，从而其质子交换膜上下侧的炭纸对齐常常需要耗费大量的时间；而且组合后的炭纸和质子交换膜送去硫化机进行压制也不方便，从而其生产耗时较长，生产效率低。
【发明内容】
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[0003]本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供制作演示教具用氢燃料电池模块的模具和方法，其缩短了电池模块的生产时间，提高了生产效率。
[0004]制作演示教具用氢燃料电池模块的模具，包括下层模板和上层模板，下层模板的上端面上成型有若干矩形的定位凹槽，上层模板上成型有若干个与下层模板定位凹槽相对的矩形的定位孔，上层模板的一侧边和下层模板的一侧边固定在一起。
[0005]所述的定位凹槽呈线性均匀分布在下层模板上，所述的定位孔呈线性均匀分布在上层模板上;定位孔的长和宽分别与定位凹槽的长和宽相等。
[0006]所述下层模板的长和宽分别与上层模板的长和宽相等，下层模板上定位凹槽的深度等于上层模板的厚度。
[0007]演示教具用氢燃料电池模块的制作方法，该方法以下步骤:
[0008]①、准备好的炭纸和质子交换膜，根据电池模块的类型分别在炭纸或质子交换膜上喷涂催化层，电池模块类型分为三类:电解电池模块、发电电池模块和再生电池模块，并将炭纸裁剪成若干个矩形的小块；
[0009]②、清理模具，将裁剪成小纸片的炭纸放入模具的下层模板的定位凹槽内，炭纸上有催化层的，其催化层面朝上，然后在下层模板上覆盖一张质子交换膜，最后再将模具的上层模板与下层模板相对齐并在上层模板的定位孔内放入裁剪成小纸片的炭纸，炭纸上有催化层的，其催化层面朝下；
[00?0]③、将上一步放入炭纸和质子交换膜的模具拿到硫化机下，在150?200°C进行压制;
[0011]④、将从硫化机中取下模具，打开模具的上层模板，取出已经压制成型的炭纸组件，延炭纸组件上炭纸之间的间隙剪裁出小块的电池模块，并在电池模块炭纸边缘涂胶与质子交换膜粘贴固定在一起。
[0012]根据所述演示教具用氢燃料电池模块的制作方法所制成的发电电池模块，包括上层炭纸、下层炭纸和质子交换膜，质子交换膜夹持在上层炭纸和下层炭纸之间，上层炭纸或下层炭纸的外边通过胶水粘贴固定在质子交换膜上，质子交换膜的两端面上均喷涂有铂炭催化层。
[0013]根据所述演示教具用氢燃料电池模块的制作方法所制成的电解电池模块，包括上层炭纸、下层炭纸和质子交换膜，质子交换膜夹持在上层炭纸和下层炭纸之间，上层炭纸或下层炭纸的外边通胶水粘贴固定在质子交换膜上，上层炭纸靠近质子交换膜一侧的端面上喷涂有铂炭催化层，下层炭纸靠近质子交换膜一侧的端面上喷涂有氧化铱催化层。
[0014]根据所述演示教具用氢燃料电池模块的制作方法所制成的再生电池模块，包括上层炭纸、下层炭纸和质子交换膜，质子交换膜夹持在上层炭纸和下层炭纸之间，上层炭纸或下层炭纸的外边通胶水粘贴固定在质子交换膜上，上层炭纸靠近质子交换膜一侧的端面上喷涂有铂炭催化层，下层炭纸靠近质子交换膜一侧的端面上喷涂有铱铂合金催化层。
[0015]本发明的有益效果在于:
[0016]1、它设计了辅助模具和采用了通过辅助模具实现生产电池模块的新方法，缩短了电池模块的生产时间，提高了电池模块的生产效率。
[0017]2、它通过更改催化层丰富了电池模块的种类，增设了电池模块的功能。
【附图说明】
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[0018]图1为发明所述模具分离的结构示意图；
[0019]图2为发明所述模具俯视的结构示意图；
[0020]图3为发明电池模块的结构示意图；
[0021 ]图4为本发明发电电池模块的结构示意图；
[0022]图5为本发明电解电池模块的结构示意图；
[0023]图6为本发明再生电池模块的结构示意图。
[0024]图中:1、下层模板；11、定位凹槽;2、上层模板;21、定位孔;3、电池模块;31、上层炭纸;32、质子交换膜;33、下层炭纸;34、铂炭催化层;35、氧化铱催化层;36、铱铂合金催化层。
【具体实施方式】
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[0025]实施例:见图1至6所示，制作演示教具用氢燃料电池模块的模具，包括下层模板I和上层模板2，下层模板I的上端面上成型有若干矩形的定位凹槽11，上层模板2上成型有若干个与下层模板I定位凹槽11相对的矩形的定位孔21，上层模板2的一侧边和下层模板I的一侧边固定在一起。
[0026]所述的定位凹槽11呈线性均匀分布在下层模板I上，所述的定位孔21呈线性均匀分布在上层模板2上;定位孔21的长和宽分别与定位凹槽11的长和宽相等。
[0027]所述下层模板I的长和宽分别与上层模板2的长和宽相等，下层模板I上定位凹槽11的深度等于上层模板2的厚度。
[0028]演示教具用氢燃料电池模块的制作方法，该方法以下步骤:
[0029]①、准备好的炭纸和质子交换膜，根据电池模块的类型(电池模块类型分为三类:电解电池模块、发电电池模块和再生电池模块)分别在炭纸或质子交换膜上喷涂催化层，并将炭纸裁剪成若干个矩形的小块；
[0030]②、清理模具，将裁剪成小纸片的炭纸放入模具的下层模板的定位凹槽内，炭纸上有催化层的，其催化层面朝上，然后在下层模板上覆盖一张质子交换膜，最后再将模具的上层模板与下层模板相对齐并在上层模板的定位孔内放入裁剪成小纸片的炭纸，炭纸上有催化层的，其催化层面朝下；
[0031]③、将上一步放入炭纸和质子交换膜的模具