一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件的制作方法

本技术涉及，具体涉及一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件。

背景技术：

1、膜电极组件(mea)作为燃料电池的关键部件和核心模块，承载着将燃料氢中的化学能通过催化的电化学反应而转化成电能的任务，燃料电池是一种电化学电池，其原理是将燃料和氧化剂中的化学能经氧化还原反应直接转化为电能。质子交换膜燃料电池(pemfc)作为燃料电池领域的重要分枝，除了拥有燃料电池一般性特点如能量转换效率高、环境友好之外，还具有室温下启动速度快、体积小、无电解液损失、容易排水、寿命长、比功率和比能量高等突出优点，它不仅适用于分散式电站的建设，而且适用于移动供电，它是一种新型的军用和民用移动电源，因此，质子交换膜燃料电池具有非常广阔的应用前景，燃料电池膜电极组件(mea)主要包含质子交换膜、催化剂、气体扩散层这三种核心材料，同时也包含一种密封材料，这种密封材料主要起到隔膜电极组件(mea)双极板的电子通道，以及阻止双极板两侧的气体互通；

2、为了保证双极板不会产生短路，相互之间会留有一定的间隙或者通过特殊材料进行电流阻隔，但是无论何种方法，依旧会留有一定的间隙，导致气体在间隙处溢出，为此，申请人提出了一种新型的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，以解决现有技术中为了保证双极板不会产生短路，相互之间会留有一定的间隙或者通过特殊材料进行电流阻隔，但是无论何种方法，依旧会留有一定的间隙，导致气体在间隙处溢出的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，包括质子交换膜以及设置在其两侧并与其贴合的催化剂层，两块所述催化剂层的端部设置有对质子交换膜两端进行封闭的绝缘层，所述绝缘层的周侧环绕包裹有扩散层，所述扩散层的两端皆开设有将其分割为两个整体的隔断槽，所述隔断槽的内壁间设置有与扩散层卡接的隔断层，所述扩散层的两侧设置有双极板，所述双极板的两端设置有对其间隙处进行密封的密封层。

4、进一步的，所述隔断槽包括一横向部，所述横向部的两端设置有延伸方向相反的竖向端，所述隔断层设置在隔断槽内并与其相匹配，所述隔断槽竖向端的两侧皆开设有t形槽，所述隔断层的侧面固定连接有与t形槽相匹配的t形块。

5、进一步的，所述扩散层的两侧皆固定连接有凸台，所述双极板的内侧开设有与凸台相匹配的滑槽。

6、进一步的，所述凸台的上下两侧皆开设有倾斜槽，所述滑槽的内壁固定连接有与倾斜槽相匹配的倾斜板。

7、进一步的，所述双极板相互远离一侧的上下两端皆开设有l形卡槽，所述密封层包括一个横杆，所述横杆的两端皆固定连接有与l形卡槽相匹配的l形滑块。

8、在上述技术方案中，本实用新型提供的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，通过在双极板的两端设置有密封层，密封层包括横杆，横杆的两端固定连接有l形滑块，双极板的端部开设有与l形滑块相匹配的l形卡槽的作用，横杆为绝缘材料制成，使用时，l形滑块、l形卡槽扩配合，既能够将双极板连接在一起，又增加了密封层与双极板之间的接触面积，从而变相的增加了密封效果，降低甚至避免了气体在间隙处的溢出；

9、由于扩散层需要具有良好的电子导电性，这样从催化剂层中生成的电子，才能顺利地穿过扩散层，移动到双极板上，扩散层的导电性优良，通过扩散层包裹绝缘层，使得电子不会再扩散层的间隙处溢出，从而提高了效率，随后通过在扩散层上开设隔断槽，避免双极板之间形成短路，隔断槽包括一个横向部以及两个竖向端，增加了移动路径，从而降低了电子在间隙处溢出的概率。

技术特征：

1.一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，包括质子交换膜(1)以及设置在其两侧并与其贴合的催化剂层(2)，其特征在于，两块所述催化剂层(2)的端部设置有对质子交换膜(1)两端进行封闭的绝缘层(3)；

2.根据权利要求1所述的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，其特征在于，所述隔断槽(43)包括一横向部，所述横向部的两端设置有延伸方向相反的竖向端，所述隔断层(7)设置在隔断槽(43)内并与其相匹配，所述隔断槽(43)竖向端的两侧皆开设有t形槽(431)，所述隔断层(7)的侧面固定连接有与t形槽(431)相匹配的t形块(71)。

3.根据权利要求1所述的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，其特征在于，所述扩散层(4)的两侧皆固定连接有凸台(41)，所述双极板(5)的内侧开设有与凸台(41)相匹配的滑槽(52)。

4.根据权利要求3所述的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，其特征在于，所述凸台(41)的上下两侧皆开设有倾斜槽(42)，所述滑槽(52)的内壁固定连接有与倾斜槽(42)相匹配的倾斜板(53)。

5.根据权利要求1所述的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，其特征在于，所述双极板(5)相互远离一侧的上下两端皆开设有l形卡槽(51)，所述密封层(6)包括一个横杆，所述横杆的两端皆固定连接有与l形卡槽(51)相匹配的l形滑块。

技术总结
本技术公开了一种质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，涉及技术领域，包括质子交换膜以及设置在其两侧并与其贴合的催化剂层，所述扩散层的两侧设置有双极板，所述双极板的两端设置有对其间隙处进行密封的密封层。本技术提供的质子交换膜水电解槽膜电极封装构件，通过在双极板的两端设置有密封层，密封层包括横杆，横杆的两端固定连接有L形滑块，双极板的端部开设有与L形滑块相匹配的L形卡槽的作用，横杆为绝缘材料制成，使用时，L形滑块、L形卡槽扩配合，既能够将双极板连接在一起，又增加了密封层与双极板之间的接触面积，从而变相的增加了密封效果，降低甚至避免了气体在间隙处的溢出。

技术研发人员：肖维,马浩然
受保护的技术使用者：氢辉能源（深圳）有限公司
技术研发日：20230506
技术公布日：2024/1/15