[发明专利]一种低泄漏的一体化单体燃料电池密封结构

权利要求书

1.一种低泄漏的一体化单体燃料电池密封结构，包括：双极板和膜电极，其特征在于，

所述膜电极，包括质子交换膜、碳纸和催化层，所述质子交换膜侧面还设置有膜边框，所述膜边框与所述双极板能够密封贴合；

所述双极板，包括阳极板水场密封胶条、阳极主板、阳极板气场密封胶条、阴极板气场密封胶条和阴极主板；所述阳极板水场密封胶条、阳极板气场密封胶条和阴极板气场密封胶条中密封胶条均包括氢气腔、流场区、水腔和空气腔；

所述阴极主板表面设置有阴极第一峰道和阴极第二峰道；所述阳极主板表面设置有阳极第一峰道和阳极第二峰道；

所述双极板与所述膜电极为一体化为注胶装配。

2.根据权利要求1所述的一种低泄漏的一体化单体燃料电池密封结构，其特征在于：所述阳极板水场密封胶条、阳极板气场密封胶条和阴极板气场密封胶条中密封胶条均采用一半矩形作为底部支撑，另一半梯形多峰结构的结构模式。

3.根据权利要求2所述的一种低泄漏的一体化单体燃料电池密封结构，其特征在于：所述多峰结构为所述流场区侧面设置为双峰道，所述氢气腔、所述水腔、所述空气腔与所述流场区隔断处设置为三峰道。

4.根据权利要求1所述的一种低泄漏的一体化单体燃料电池密封结构，其特征在于：所述双极板和所述膜电极均为三元乙丙注胶成型。

5.根据权利要求1所述的一种低泄漏的一体化单体燃料电池密封结构，其特征在于：所述双极板和所述膜电极一体化的注胶工艺，包括以下步骤，

步骤1、采集双极板和膜电极的三维数据，通过三维软件构建模具模型，导入3D软件，添加基础材料，打印模具；

步骤2、将三元乙丙材料经过高温硫化并注入模具，在模具作用下，在阴极板和阳极板的密封槽内完成密封胶线的塑形，在胶线未完全固化时，在胶线表面涂上一层底胶；

步骤3、再将膜电极置于阴极板和阳极板中间，通过模具设计，将膜电极的碳纸部分隔离，并定型，使得碳纸胶线和膜边框完全粘接；

步骤4、经过冷却固化后，双极板/膜电极/密封胶将形成一个整体单电池单元。

6.根据权利要求5所述的一种低泄漏的一体化单体燃料电池密封结构，其特征在于：步骤3中，定型条件为100℃下，实现保压3-5分钟。

7.根据权利要求5所述的一种低泄漏的一体化单体燃料电池密封结构，其特征在于：步骤2中，所述底胶为热熔胶。

8.根据权利要求1所述的一种低泄漏的一体化单体燃料电池密封结构，其特征在于：所述阳极板水场密封胶条、阳极板气场密封胶条和阴极板气场密封胶条均通过模具整体注胶形成。

9.根据权利要求1所述的一种低泄漏的一体化单体燃料电池密封结构，其特征在于：所述流场区侧面和所述氢气腔、空气腔、所述水腔分断处均设置有密封槽结构。

10.根据权利要求5所述的一种低泄漏的一体化单体燃料电池密封结构，其特征在于：步骤2中，所述三元乙丙进行高温硫化时的温度为150-180℃，压力为2-3MPa。