[发明专利]质子交换膜电解水制氢膜电极边框的贴合、性能检测方法

权利要求书

1.一种质子交换膜电解水制氢膜电极边框的贴合方法，该膜电极的边框包括边框基层、热熔胶层及离型膜层，其特征为，所述方法包括如下步骤：

步骤1：将电解槽膜电极阴阳极边框材料切割成为所需形状，切割内圈沿着膜电极活性区域，外圈沿着双极板外边界区域；

步骤2：将边框材料的离型膜层剥离，将阴极边框材料热熔胶层向上放置在贴合夹具上面，并且将边框外边缘一角对准贴合夹具正上方；

步骤3：将膜电极放置在阴极边框材料上，并将质子交换膜铺平在边框材料上；

步骤4：将阳极边框材料热熔胶层向下放置在膜电极上方，并将边框材料平铺在膜电极上；

步骤5：将贴合夹具另一面盖在阳极边框上方；

步骤6：将贴合夹具整体通过塑封机的热压辊；

步骤7：压合后将膜电极整体从贴合夹具中取出，待完全冷却后即完成膜电极边框贴合。

2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜电解水制氢膜电极边框的贴合方法，其特征为：在压合时，边框材料的一角先进入辊轮，并呈菱形通过辊轮。

3.根据权利要求1所述的一种质子交换膜电解水制氢膜电极边框的贴合方法，其特征为：阴极活性区与边框材料的内圈相吻合；边框材料内圈与阳极活性区相吻合。

4.根据权利要求1所述的一种质子交换膜电解水制氢膜电极边框的贴合方法，其特征为：所述步骤6进一步包括如下内容；将贴合夹具整体通过塑封机的热压辊期间两辊轮间保持一定压强及所需温度，并调整辊轮速度使得贴合夹具整体通过时间控制在热熔胶完全熔化所需时长，以确保边框材料与膜电极之间的气泡被完全排出。

5.根据权利要求1所述的一种质子交换膜电解水制氢膜电极边框的贴合方法，其特征为：所述塑封机包括两组上下辊轮组合，前导辊为热压辊，采用加温加压同步进行。

6.根据权利要求1所述的一种质子交换膜电解水制氢膜电极边框的贴合方法，其特征为：所述贴合夹具包裹膜电极与边框，将被贴合物与辊轮分隔开。

7.根据权利要求1所述的一种质子交换膜电解水制氢膜电极边框的贴合方法，其特征为：所述贴合夹具为两层柔软且平整的聚合物膜单侧结合构成；贴合夹具的面积大于膜电极和边框整体，且小于塑封机通过最大尺寸。

8.根据权利要求1所述的一种质子交换膜电解水制氢膜电极边框的贴合方法，其特征为：所述贴合夹具的材料需要满足以下要求：光滑：防止通过塑封机时将催化层颗粒粘在贴合夹具表面，破坏膜电极催化层结构；柔软：保证夹具整体不会在塑封机中被卡住从而破坏塑封装置；化学惰性：不宜对膜电极组件造成任何化学污染或腐蚀；耐高温高压。

9.一种质子交换膜电解水制氢膜电极边框的性能检测检测方法，该电极边框是通过权利要求1-8任一所述的一种质子交换膜电解水制氢膜电极边框的贴合方法制备，其特征为：所述性能检测包括对结合强度、耐久性、耐腐蚀性、化学稳定性的测试中的一种或多种，其中：

结合强度测试：将测试样品使用拉力试验机施加拉力，使用拉力传感器测量将边框贴片完全揭起所需拉力；

耐久性测试：将测试样品浸泡在热水中，分别经过不同时间侵泡后取出样品进行结合强度测试，根据结合强度及浸泡时间的关系绘制耐久性实验曲线作为该样品耐久性测试结果，进行结合强度测试；

耐腐蚀性测试：将测试样品浸入硫酸溶液中，在一定温度下侵泡数小时；取出后经过冲洗吸干后观察样品表面情况，进行结合强度测试：

化学稳定性测试：将该样品浸泡在去离子水中保持，之后将样品去除，剩余液体进行离子色谱表征；该液体中F^-、Cl^-、N0₂^-、N0₃^-、P0₄^3-、NH₄⁺等离子的含量作为该样品化学稳定性的测试结果。

10.根据权利要求9所述的一种质子交换膜电解水制氢膜电极边框的性能检测方法，其特征为：所述测试样品尺寸相同。