一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框的制作方法

本实用新型属于燃料电池制作夹具领域，具体涉及一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框。

背景技术：

质子交换膜作为质子交换膜燃料电池(pemfc)的核心组件，不仅充当着质子通道，而且还起到阻隔阳极燃料和阴极氧化物的作用，防止燃料和氧化物在两个电极之间发生泄漏。目前在实验室研究和小规模生产中，主要采用在ptfe基材的表面喷涂全氟磺酸(pfsa)树脂溶液的方法制备质子交换膜。由于操作人员的差异性，使得所制作的质子交换膜存在厚度不均，气泡等问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框，包括矩形内框，在所述矩形内框的外侧设有与对应边框长度等长的外边条，所述的外边条通过可拆卸连接件与所述矩形内框连接；所述外边条的高度是所述矩形内框高度的两倍，当所述外边条与所述矩形内框组合在一起时，所述矩形内框的一侧边缘与所述外边条的一侧边缘齐平，所述矩形内框的另一侧边缘位于所述外边条的中间平面，用于加工的质子交换膜紧固在所述的中间平面上。

作为本实用新型的进一步改进，在所述外边条非连接所述矩形内框的区域设有非闭合的排气孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述的一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框，所述排气孔的开口端到所述排气孔的最底端的深度等于所述的外边条高度的一半。

作为本实用新型的进一步改进，所述排气孔为u型或矩形。

作为本实用新型的进一步改进，所述外边条与所述矩形内框接触的内侧面设有凹槽，所述矩形内框的外侧面在对应于凹槽的位置设有相匹配的密封圈。

作为本实用新型的进一步改进，所述的矩形内框和所述的外边条通过螺纹连接件相连，在所述的矩形内框和所述的外边条相对应的位置上设有具有内螺纹的安装孔。

作为本实用新型的进一步改进，包括两个所述的矩形内框与同一组所述的外边条相连。

本实用新型的有益效果：通过使用本实用新型所制作的膜框，通过利用膜框所限定的尺寸范围，操作人员可轻易的获得两侧喷涂有相同pfsa树脂厚度的质子交换膜，且不易受其它外界因素的影响。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的装配结构图；

图2为本实用新型一种实施例的爆炸图；

其中：1-矩形内框，2-外边，3-排气孔，4-凹槽，5-密封圈，6-安装孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。

如图所示的本实用新型的用于燃料电池质子交换膜制备的膜框，包括矩形内框1，在所述矩形内框1的外侧设有与对应边框长度等长的外边条2，所述的外边条2通过可拆卸连接件与所述矩形内框1连接；所述外边条2的高度是所述矩形内框1高度的两倍，当所述外边条2与所述矩形内框1组合在一起时，所述矩形内框1的一侧边缘与所述外边条2的一侧边缘齐平，所述矩形内框1的另一侧边缘位于所述外边条2的中间平面，用于加工的质子交换膜紧固在所述的中间平面上。当采用该结构的模框将用于制作质子交换膜ptfe基材固定在中间平面的位置后，从而和热台、喷头的距离保持一致，在两侧喷涂全氟磺酸pfsa树脂溶液，能够得到两侧膜厚相同的质子交换膜。且采用该膜框，使得制作过程中，质子交换膜不会因翻转而影响膜厚的高度，也不易受其它因素影响而使膜面发生损伤。

在所述外边条2非连接所述矩形内框1的区域设有非闭合的排气孔3，用于制作过程中的排气，防止气泡使膜面造成破损。

作为本实用新型的实施例，所述排气孔3的开口端到所述排气孔3的最底端的深度等于所述的外边条2高度的一半。例如，所述排气孔3可采用u型或矩形。

所述外边条2与所述矩形内框1接触的内侧面设有凹槽4，所述矩形内框1的外侧面在对应于凹槽4的位置设有相匹配的密封圈5。用于提高膜框所紧固的质子交换膜的紧固性和密封性。

在本实用新型的实施例中，所述的矩形内框1和所述的外边条2通过螺纹连接件相连，在所述的矩形内框1和所述的外边条2相对应的位置上设有具有内螺纹的安装孔6。

如图2所述的第二种实施例，本实用新型中的外边条2可以同时与两个矩形内框1固定连接在一起，位于矩形内框1上的ptfe基材采用面对面的形式固定在膜框的中间平面的位置。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框，其特征在于：包括矩形内框(1)，在所述矩形内框(1)的外侧设有与对应边框长度等长的外边条(2)，所述的外边条(2)通过可拆卸连接件与所述矩形内框(1)连接；所述外边条(2)的高度是所述矩形内框(1)高度的两倍，当所述外边条(2)与所述矩形内框(1)组合在一起时，所述矩形内框(1)的一侧边缘与所述外边条(2)的一侧边缘齐平，所述矩形内框(1)的另一侧边缘位于所述外边条(2)的中间平面，用于加工的质子交换膜紧固在所述的中间平面上。

2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框，其特征在于：在所述外边条(2)非连接所述矩形内框(1)的区域设有非闭合的排气孔(3)。

3.根据权利要求2所述的一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框，其特征在于：所述排气孔(3)的开口端到所述排气孔(3)的最底端的深度等于所述的外边条(2)高度的一半。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框，其特征在于：所述排气孔(3)为u型或矩形。

5.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框，其特征在于：所述外边条(2)与所述矩形内框(1)接触的内侧面设有凹槽(4)，所述矩形内框(1)的外侧面在对应于凹槽(4)的位置设有相匹配的密封圈(5)。

6.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框，其特征在于：所述的矩形内框(1)和所述的外边条(2)通过螺纹连接件相连，在所述的矩形内框(1)和所述的外边条(2)相对应的位置上设有具有内螺纹的安装孔(6)。

7.根据权利要求1，2，3，5，6任一项所述的一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框，其特征在于：包括两个所述的矩形内框(1)与同一组所述的外边条(2)相连。

技术总结
本实用新型公开了一种用于燃料电池质子交换膜制备的膜框，包括矩形内框，在所述矩形内框的外侧设有与对应边框长度等长的外边条，所述的外边条通过可拆卸连接件与所述矩形内框连接；所述外边条的高度是所述矩形内框高度的两倍，当所述外边条与所述矩形内框组合在一起时，所述矩形内框的一侧边缘与所述外边条的一侧边缘齐平，所述矩形内框的另一侧边缘位于所述外边条的中间平面，用于加工的质子交换膜紧固在所述的中间平面上。通过使用本实用新型所制作的膜框，通过利用膜框所限定的尺寸范围，操作人员可轻易的获得两侧喷涂有相同PFSA树脂厚度的质子交换膜，且不易受其它外界因素的影响。

技术研发人员：张玉海;程立明
受保护的技术使用者：江苏氢电新能源有限公司
技术研发日：2019.11.20
技术公布日：2020.09.18