[发明专利]一种燃料电池的密封方法

摘要

本发明提出了一种被动式自呼吸直接甲醇燃料电池的密封方法。该方法将粘有热溶胶膜的阳极复合极板与三合一膜电极的阳极侧热压在一起，然后将阴极复合极板平放在与阳极复合极板热压在一起的三合一膜电极的阴极侧上面，扣在一起，得到单元电池；将单元电池固定在电池壳体上就可以实现密封；采用热熔胶来实现密封，只要将三合一膜电极的阳极与阳极复合极板热压与阴极复合极板扣在一起在固定在电池上就可以实现密封，不需要外加太大的压力，密封效果比采用传统方法好，而且操作简单，能大规模生产并提高了效率；极板上的凹槽状的流场，适合把集流材料嵌在里面，减小电池的接触电阻；拆装起来比较简单，可以反复操作，对电池性能影响较小。

主权项

1.一种被动式自呼吸直接甲醇燃料电池的密封方法，其特征在于步骤和条件如下：在阳极极板(11)和阴极极板(18)上分别制备出凹槽状流场(12)和凹槽状流场(19)，凹槽状的流场(12)的深度与集流材料(13)及三合一膜电极(16)的阳极侧电极的厚度相等；凹槽状流场(19)的深度与集流材料(20)及三合一膜电极(16)的阴极侧电极的厚度相等；将集流材料(13)嵌在阳极极板(11)凹槽状的流场(12)上面形成复合的阳极板；将集流材料(20)嵌在阴极极板(18)凹槽状的流场(19)上面形成复合的阴极板；所述的三合一膜电极(16)由阴极侧电极、阳极侧电极和质子交换膜组成；所述的三合一膜电极(16)两侧的电极外围尺寸与凹槽状流场(12)和凹槽状流场(19)的尺寸相等或稍小，使复合的阳极板和复合的阴极板与三合一膜电极(16)两侧电极固定在一起时，使三合一膜电极(16)两侧电极与集流材料(13)和集流材料(20)紧密接触以减小接触电阻；将热熔胶膜裁剪成与三合一膜电极(16)电极外侧形状一样的热熔胶膜框，热熔胶膜框的框内尺寸与三合一膜电极(16)电极外侧尺寸一样，将热溶胶膜框(14)粘贴在阳极侧的复合的阳极板上制成粘有热溶胶膜的阳极复合极板(15)；将粘有热溶胶膜的阳极复合极板(15)与三合一膜电极(16)的阳极侧电极热压在一起得到与阳极复合极板热压在一起的三合一膜电极(17)，所述的热压温度取决于所采用的热溶胶膜，热压温度为在60-120℃，压力为3-5Mpa，热压时间为10-90s；或者，采取热压方法，要将三合一膜电极(16)的阳极侧电极平放于粘有热溶胶膜的阳极复合极板(15)上，在三合一膜电极(16)的阴极侧电极的四周贴上聚酯膜进行保护，聚酯厚度要高于电极的厚度，热压时直接压在三合一膜电极(16)阴极侧上，得到与阳极复合极板热压在一起的三合一膜电极(17)；将集流材料(20)嵌在阴极极板(18)凹槽状的流场(19)上面形成复合的阴极极板；然后将复合的阴极极板平放在与阳极复合极板热压在一起的三合一膜电极(17)阴极侧上面，扣在一起，得到电池单元(21)，最后将单元电池(21)组装在窗口式电池壳体上就得到一种被动式自呼吸直接甲醇燃料电池；所述的热熔胶膜为共聚酯热熔胶膜、共聚酰胺热熔胶膜、聚氨酯热熔胶膜、聚酯热熔胶膜或乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔胶膜；所述的阳极极板(11)和阴极极板(18)材料为金属板、不锈钢片、不饱和聚酯板或石墨板；所述的集流材料为镀金的不锈钢网或钛网；所述的三合一膜电极的中间的质子交换膜为全氟磺酸质子交换膜；所述的三合一膜电极阳极侧电极、阴极侧电极均分为催化层和扩散层两部分，扩散层均为碳纸或碳布，阳极催化层为PtRu黑或PtRu/C电催化剂，阴极催化层为Pt黑或Pt/C电催化剂。