[发明专利]弹性体电池框架及其制造方法、使用该框架的单元电池

权利要求书

1.一种用于燃料电池的弹性体电池框架，包括：

插入件，具有膜电极组件和一对气体扩散层，在所述膜电极组件中一对电极层形成在聚合物电解质膜的两侧表面上，所述一对气体扩散层接合并设置在所述膜电极组件的两侧表面上；以及

弹性体框架结合体，具有一对弹性体框架，所述一对弹性体框架分别设置在所述插入件的边缘的一个表面和另一表面上，并在热熔合的同时与暴露于所述插入件的边缘的两侧表面和侧表面的所述聚合物电解质膜和所述电极层接合。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，其中，

所述弹性体框架结合体包括：

第一弹性体框架，形成为片状并被设置成围绕所述插入件的边缘的一个表面和侧表面，所述第一弹性体框架具有第一插入件容纳孔，所述插入件设置在所述第一插入件容纳孔中，并且所述第一弹性体框架具有形成在所述第一插入件容纳孔的内周表面上并围绕所述插入件的一个表面和侧表面的至少一个第一台阶；以及

第二弹性体框架，形成为片状并被设置成围绕所述插入件的边缘的另一表面和侧表面，所述第二弹性体框架具有第二插入件容纳孔，所述插入件设置在所述第二插入件容纳孔中，并且所述第二弹性体框架具有形成在所述第二插入件容纳孔的内周表面上并围绕所述插入件的另一表面和侧表面的至少一个第二台阶；

其中，所述插入件被构造成：

所述膜电极组件包括所述聚合物电解质膜、形成在所述聚合物电解质膜的一个表面上的第一电极层和形成在所述聚合物电解质膜的另一表面上的第二电极层；并且

所述一对气体扩散层包括接合到所述第一电极层的第一气体扩散层和接合到所述第二电极层的第二气体扩散层；并且

所述插入件被构造成所述聚合物电解质膜的边缘比所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一个电极层更侧向延伸，并且所述聚合物电解质膜的一个表面和另一表面、所述第一电极层的一个表面以及所述第二电极层的另一表面中的至少一个表面在直接面对所述弹性体框架结合体的同时被接合。

3.根据权利要求2所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，其中，

所述插入件具有比所述第一电极层和所述第二电极层更侧向延伸的所述聚合物电解质膜的边缘，

在所述插入件的外围区域中形成第一熔合部，在所述第一熔合部中所述第一弹性体框架的上表面和所述第二弹性体框架的下表面面对并热熔合，并且

在所述插入件和所述弹性体框架结合体之间形成第二熔合部、第三熔合部、第四熔合部以及第五熔合部，

在所述第二熔合部中所述第一弹性体框架的第一台阶与所述聚合物电解质膜的一个表面和所述侧表面的一部分面对并热熔合，

在所述第三熔合部中所述第二弹性体框架的第二台阶与所述聚合物电解质膜的另一表面和所述侧表面的其余部分面对并热熔合，

在所述第四熔合部中所述第一弹性体框架的所述第一台阶与所述第一电极层的一个表面和侧表面面对并热熔合，

在所述第五熔合部中所述第二弹性体框架的所述第二台阶与所述第二电极层的另一表面和侧表面面对并热熔合。

4.根据权利要求3所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，其中，

在所述插入件和所述弹性体框架结合体之间进一步形成第六熔合部和第七熔合部，

在所述第六熔合部中所述第一弹性体框架的所述第一台阶与所述第一气体扩散层的侧表面面对并热熔合，

在所述第七熔合部中所述第二弹性体框架的所述第二台阶与所述第二气体扩散层的侧表面面对并热熔合。

5.根据权利要求4所述的用于燃料电池的弹性体电池框架，其中，

所述第一弹性体框架形成有覆盖所述第一气体扩散层的一个表面的第一台阶延伸部，并且

进一步形成有第八熔合部，在所述第八熔合部中所述第一台阶延伸部与所述第一气体扩散层的一个表面面对并热熔合，并且

所述第二弹性体框架形成有覆盖所述第二气体扩散层的另一表面的第二台阶延伸部，并且

进一步形成有第九熔合部，在所述第九熔合部中所述第二台阶延伸部与所述第二气体扩散层的另一表面面对并热熔合。