[实用新型]燃料电池膜电极结构

说明书

本实用新型实施例公开了一种燃料电池膜电极结构，燃料电池膜电极结构包括本体、质子交换膜、催化层、胶面层和扩散层，本体上具有槽口，槽口在本体的厚度方向上贯穿本体，质子交换膜设在本体在其厚度方向上的一侧，且质子交换膜的至少部分与槽口相对布置，催化层设在质子交换膜邻近本体的侧面和远离本体的侧面，胶面层连接在本体和质子交换膜之间，胶面层位于槽口的外周缘，扩散层包括第一扩散层和第二扩散层，第一扩散层设在槽口内，第二扩散层设在质子交换膜远离本体的一侧。本实用新型实施例的燃料电池膜电极结构有效地避免了褶皱、气泡和翘曲等问题以及边框边缘与质子膜的直接接触，延长质子膜的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体地，涉及一种燃料电池膜电极结构。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，燃料电池中的核心部件是膜电极，膜电极是电池内部能量转换的场所，膜电极承担燃料电池内的多相物质传输。

相关技术中，膜电极是由上下两层边框夹着涂敷有催化层的质子膜制成的，边框所带胶层为热熔胶，热熔胶的固话温度通常在100℃以上，因此，上下两层边框的贴合需要在温度100℃以上进行操作。然而，质子膜和基膜具有热缩特性，贴合后的边框容易出现褶皱、气泡、翘曲等现象，导致膜电极表观状态不良，甚至出现窜气等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种燃料电池膜电极结构，该燃料电池膜电极结构避免了现有技术中双层边框贴合时产生的褶皱、气泡和翘曲等问题，还避免了边框边缘与质子膜的直接接触，延长了质子膜的使用寿命。

本实用新型实施例的燃料电池膜电极结构，包括本体，所述本体上具有槽口，所述槽口在所述本体的厚度方向上贯穿所述本体；质子交换膜，所述质子交换膜设在所述本体在其厚度方向上的一侧，且所述质子交换膜的至少部分与所述槽口相对布置；催化层，所述催化层设在所述质子交换膜邻近所述本体的侧面和远离所述本体的侧面；胶面层，所述胶面层连接在所述本体和所述质子交换膜之间，所述胶面层位于所述槽口的外周缘；扩散层，所述扩散层包括第一扩散层和第二扩散层，所述第一扩散层设在所述槽口内，所述第二扩散层设在所述质子交换膜远离所述本体的一侧。

本实用新型实施例的燃料电池膜电极结构，包括一个本体，与现有将技术相比避免了双层本体贴合而产生的褶皱、气泡和翘曲等问题，质子交换膜位于第一扩散层和第二扩散层之间，以使第一扩散层和第二扩散层对质子交换膜进行密封，避免了边框和质子交换膜的直接接触，缓解了因干湿循环造成的裸露的质子交换膜的应力损伤，同时，也减少了质子交换膜的机械损伤，由此，本实用新型实施例的燃料电池膜电极结构不尽可避免本体出现褶皱、气泡和翘曲等，还可对质子交换膜进行保护，延长了质子交换膜的使用寿命。

在一些实施例中，所述胶面层的内边缘位于所述槽口的壁面的内侧，所述胶面层的外边缘位于所述槽口的壁面的外侧且位于所述本体的外边缘的内侧。

在一些实施例中，所述槽口的壁面与所述胶面层的外边缘在从所述槽口的中心朝向所述槽口的壁面的方向上的尺寸为4mm-5mm。

在一些实施例中，所述槽口的壁面与所述胶面层的内边缘在从所述槽口的中心朝向所述槽口的壁面的方向上的尺寸为1.5mm-2mm。

在一些实施例中，所述第一扩散层邻近所述质子交换膜的一侧的至少部分与所述胶面层邻近所述本体的一侧的至少部分相连。

在一些实施例中，所述质子交换膜的外边缘位于所述槽口的壁面的外侧。

在一些实施例中，所述质子交换膜的外边缘位于所述胶面层的内边缘的外侧且位于所述胶面层的外边缘的内侧。

在一些实施例中，所述第二扩散层的外边缘位于所述质子交换膜的外边缘的外侧。