【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池，尤其涉及一种用于质子交换膜燃料电池的密封方法和密封结构。
技术介绍
1、燃料电池，尤其是质子交换膜燃料电池，是一种通过电化学反应将燃料(氢气)和氧化剂(氧气)的化学能转化为电能的发电装置，其不受“卡诺循环”的限制，能量转化效率要显著高出普通热机。除此之外，质子交换膜燃料电池还具有无污染、噪声低、可靠性高等优点。
2、一般地，质子交换膜燃料电池的电堆包括多个层叠的单电池，以提高所述质子交换膜燃料电池的功率。每个单电池包括阴极板、阳极板和夹设在所述阴极板和所述阳极板之间的膜电极组件(mea,membraneelectrodeassembly)，其中所述膜电极组件包括阴极气体扩散层、阳极气体扩散层、催化剂涂层膜和膜边框，其中所述催化剂涂层膜包括质子交换膜和分别附着于所述质子交换膜两侧的阴、阳极催化剂层，所述膜边框为单侧边框或者双侧边框。氢气或含氢气的气体通过所述阳极板被提供，并通过所述阳极气体扩散层扩散至所述催化剂涂层膜的阳极侧，氧气或含氧气的气体(如空气)通过所述阴极板被提供，并通过所述阴极气体扩散层扩散至所述催化剂涂层膜的阴极侧。为了防止气体泄漏，所述阳极板与所述膜电极组件之间应当相对于外界环境密封，以密封阳极流场区域和流体进出口区域，相应地，所述阴极板与所述膜电极组件之间也应当相对于外界环境密封，以密封阴极流场区域和流体进出口区域。
3、在传统的密封结构中，如说明书附图1和图2所示，用于密封阴极流场区域的阴极流场密封件11p附着于阴极板21p，用于密封阳极流场区域的阳极流场密封件1
4、此外，形成上述密封结构的一种密封方法需要分别以所述阴极板21p和所述阳极板22p为密封件载体，实施两个独立的密封件制造工序，以分别制成设有密封件的阴极板和设有密封件的阳极板，再进行后续的工序，较为繁琐。另一种形成上述密封结构的密封方法基于双极板双侧注胶工艺，将双极板(由阴极板和阳极板粘接或焊接而成)置于双极板双侧注胶模具内，仅通过一个密封件制造工序，制成两侧均设有密封件的双极板，再进行后续的工序，本领域技术人员可以理解，双侧注胶工艺的工艺难度高。
技术实现思路
1、本专利技术的主要优势在于提供一种用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其中依所述密封方法形成的密封结构能够避免因密封件层叠而导致的制造公差叠加，防止因密封件制造公差造成的负面影响相互叠加。
2、本专利技术的另一优势在于提供一种用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其以所述质子交换膜燃料电池的第一极板为密封件载体，仅通过一个密封件制造工序，使所述密封结构的第一反应流场密封件、第二反应流场密封件和流体通孔密封件均成型并附着于所述第一极板，无需如传统的密封方法中分别针对阴极板和阳极板实施两个独立的密封件制造工序，从而简化密封工序。
3、本专利技术的另一优势在于提供一种用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其以所述质子交换膜燃料电池的双极板中的第一极板为密封件载体，仅通过一个密封件制造工序，如双极板单侧注胶工序，使所述密封结构的第一反应流场密封件、第二反应流场密封件和流体通孔密封件均成型并附着于所述第一极板，无需如传统的密封方法中对双极板进行双侧注胶，从而降低了工艺难度。
4、本专利技术的另一优势在于提供一种用于质子交换膜燃料电池的密封结构，其中当所述质子交换膜燃料电池的膜电极组件被夹压于所述质子交换膜燃料电池的第一极板和第二极板之间时，所述密封结构的第一反应流场密封件被直接夹压在所述膜电极组件的膜边框和所述第一极板之间，所述密封结构的第二反应流场密封件和流体通孔密封件均被直接夹压在所述第一极板和所述第二极板之间，从而避免密封件相互层叠，进而避免因密封件层叠而导致的制造公差叠加，防止因密封件制造公差造成的负面影响相互叠加。更难能可贵地，本专利技术克服了用于密封反应流场的密封件必须设置在膜电极组件的膜边框与极板之间的技术偏见。
5、本专利技术的另一优势在于提供一种用于质子交换膜燃料电池的密封结构，其中所述密封结构的第一反应流场密封件、第二反应流场密封件和流体通孔密封件均附着于所述第一极板，从而使得所述密封结构能够依所述密封方法形成。
6、本专利技术的其它目的和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过具体实施方式中的手段和装置的组合得以实现。
7、相应地，依本专利技术实施例，具有至少一个前述优势的用于质子交换膜燃料电池的密封方法，包括步骤：
8、s1、以所述质子交换膜燃料电池的第一极板为密封件载体，制造第一反应流场密封件、第二反应流场密封件和流体通孔密封件，使所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件均成型并附着于所述第一极板，其中所述第一反应流场密封件附着于所述第一极板的第一密封部，所述第二反应流场密封件附着于所述第一极板的第二密封部，所述流体通孔密封件附着于所述第一极板的第三密封部；
9、s2、将所述质子交换膜燃料电池的膜电极组件夹压于所述第一极板和所述质子交换膜燃料电池的第二极板之间，以使所述第一反应流场密封件被直接夹压在所述第一极板的所述第一密封部和所述膜电极组件的膜边框之间，所述第二反应流场密封件被直接夹压在所述第一极板的所述第二密封部和所述第二极板之间，所述流体通孔密封件被直接夹压在所述第一极板的所述第三密封部和所述第二极板之间。
10、进一步地，本专利技术还提供一种用于质子交换膜燃料电池的密封结构，包括：
11、第一反应流场密封件、第二反应流场密封件和流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其特征在于，若所述质子交换膜燃料电池的第一极板和第二极板未预制成双极板，则在所述步骤S1中，以单独的所述第一极板为密封件载体，制成设有所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件的第一极板；若所述质子交换膜燃料电池的第一极板和第二极板预制成双极板，则在所述步骤S1中，以所述双极板的所述第一极板为密封件载体，制成设有所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件的双极板，其中所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件均成型并附着于所述双极板的所述第一极板。
3.根据权利要求2所述的用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件均通过同一种制造工艺制造。
4.根据权利要求2所述的用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在制造所述第一反应流场密封件、所述第二
5.根据权利要求2所述的用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在制造所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件时，同时制造第二连接部，其中所述第二连接部延伸在所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件之间。
6.根据权利要求1-5中任一所述的用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述膜电极组件的所述膜边框在压力作用下直接与所述第二极板相贴合。
7.一种用于质子交换膜燃料电池的密封结构，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的用于质子交换膜燃料电池的密封结构，其特征在于，所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件均附着于所述第一极板，其中所述第一反应流场密封件的一端附着于所述第一极板的所述第一密封部，所述第二反应流场密封件的一端附着于所述第一极板的所述第二密封部，所述流体通孔密封件的一端附着于所述第一极板的所述第三密封部，当所述膜电极组件被夹压于所述第一极板和所述第二极板之间时，所述第一反应流场密封件的另一端抵接于所述膜电极组件的所述膜边框，所述第二反应流场密封件的另一端抵接于所述第二极板，所述流体通孔密封件的另一端抵接于所述第二极板。
9.根据权利要求8所述的用于质子交换膜燃料电池的密封结构，其特征在于，所述密封结构进一步包括第一连接部，其中所述第一连接部延伸在所述第一反应流场密封件和所述第二反应流场密封件之间。
10.根据权利要求8所述的用于质子交换膜燃料电池的密封结构，其特征在于，所述密封结构进一步包括第二连接部，其中所述第二连接部延伸在所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件之间。
...【技术特征摘要】
1.一种用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其特征在于，若所述质子交换膜燃料电池的第一极板和第二极板未预制成双极板，则在所述步骤s1中，以单独的所述第一极板为密封件载体，制成设有所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件的第一极板；若所述质子交换膜燃料电池的第一极板和第二极板预制成双极板，则在所述步骤s1中，以所述双极板的所述第一极板为密封件载体，制成设有所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件的双极板，其中所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件均成型并附着于所述双极板的所述第一极板。
3.根据权利要求2所述的用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件均通过同一种制造工艺制造。
4.根据权利要求2所述的用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其特征在于，在所述步骤s1中，在制造所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件时，同时制造第一连接部，其中所述第一连接部延伸在所述第一反应流场密封件和所述第二反应流场密封件之间。
5.根据权利要求2所述的用于质子交换膜燃料电池的密封方法，其特征在于，在所述步骤s1中，在制造所述第一反应流场密封件、所述第二反应流场密封件和所述流体通孔密封件时，同...
【专利技术属性】
技术研发人员：李骁，
申请(专利权)人：武汉众宇动力系统科技有限公司，
类型：发明
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