[发明专利]一种燃料电池电堆的组装结构

权利要求书

1.一种燃料电池电堆的组装结构，所述电堆依次由双极板和膜电极交替堆叠形成，其特征在于，所述双极板包括阴极面和阳极面，所述阴极面和阳极面均独立地设置流场和公共流道，所述公共流道位于所述流场的两侧，安装时，所述膜电极与相邻双极板之间设置弹性体的第一密封件，相邻两块双极板的公共流道区域通过非弹性体的第二密封件进行密封；

所述膜电极包括同轴心布置的阴极扩散层、CCM膜、阳极扩散层、第一边框和第二边框，所述阴极扩散层、CCM膜和阳极扩散层依次堆叠布置，所述阴极扩散层的外缘尺寸小于等于所述第一边框的内缘尺寸，所述阳极扩散层的外缘尺寸小于等于所述第二边框的内缘尺寸，所述CCM膜的外缘尺寸大于所述阴极扩散层及阳极扩散层的外缘尺寸，所述CCM膜外缘的两侧分别与第一边框和第二边框通过胶层粘结，所述第一边框和第二边框通过胶层相互粘结。

2.如权利要求1所述的燃料电池电堆的组装结构，其特征在于，所述阴极扩散层的外缘尺寸比所述第一边框的内缘尺寸小0～0.3mm，所述阳极扩散层的外缘尺寸比所述第二边框的内缘尺寸小0～0.3mm，所述CCM膜的外缘尺寸比所述阴极扩散层及阳极扩散层的外缘尺寸大2～6mm。

3.如权利要求1所述的燃料电池电堆的组装结构，其特征在于，所述CCM膜包括质子交换膜以及通过喷涂法、热转印法或直涂法负载在质子交换膜两侧的阴极催化层和阳极催化层，所述质子交换膜的厚度为8～18μm，所述阴极催化层的厚度为5～15μm，所述阳极催化层的厚度为3～8μm。

4.如权利要求1所述的燃料电池电堆的组装结构，其特征在于，所述第一边框和第二边框相对的一侧设置胶层，另一侧不设置胶层，所述胶层为热熔胶或压敏胶。

5.如权利要求4所述的燃料电池电堆的组装结构，其特征在于，所述边框的材质包括PET、PEN或PI中的一种，所述边框的厚度为25-200μm。

6.如权利要求1所述的燃料电池电堆的组装结构，其特征在于，所述阴极面的中部设有向内凹陷的阴极流场，所述阴极扩散层的外缘尺寸与阴极流场的尺寸相匹配，且所述第一边框和阴极面之间设有第一密封件；

所述阳极面的中部设有向内凹陷的阳极流场，所述阳极扩散层的外缘尺寸与阳极流场的尺寸相匹配，且所述第二边框和阳极面之间设有第一密封件。

7.如权利要求1～6任一所述的燃料电池电堆的组装结构，其特征在于，所述第一密封件的材质包括有机硅、聚烯烃或EPDM中的一种。

8.如权利要求1所述的燃料电池电堆的组装结构，其特征在于，相邻两块双极板的公共流道区域通过第二密封件进行密封，第二密封件的结构主要包括绝缘片以及双侧胶层，绝缘片的材质包括PI、PEN或PET中的一种，胶层的材质包括丙烯酸酯类胶、环氧树脂胶或聚酰亚胺胶中的一种非弹性体胶水，胶层结构包括直接涂覆在绝缘片两侧或使用热熔胶膜或两者的结合。