[发明专利]一种膜电极边框结构及其制备方法

权利要求书

1.一种膜电极边框结构，其特征在于：包括：

边框(1)；

底涂剂(2)，按预设路径涂覆于所述边框(1)的表面；

密封圈(3)，通过所述底涂剂(2)粘附于所述边框(1)的表面；

膜电极组件，复合于所述边框(1)。

2.根据权利要求1所述的膜电极边框结构，其特征在于：所述边框(1)设置为至少一层；所述边框(1)两侧分别开设多个通气孔，两侧所述通气孔为对称设置或非对称设置。

3.根据权利要求1所述的膜电极边框结构，其特征在于：所述底涂剂(2)的材料为有机硅、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰胺、氨基甲酸酯的一种或多种；所述底涂剂(2)的涂覆方式为喷涂、涂布、点胶和丝网印刷中的一种；所述底涂剂(2)的涂覆厚度为2μm-5μm。

4.根据权利要求1所述的膜电极边框结构，其特征在于：所述边框(1)表面的密封圈(3)的位置对应。

5.根据权利要求1所述的膜电极边框结构，其特征在于：所述密封圈(3)的截面形状为半圆形、多边形和三角形中的一种；所述密封圈(3)的材料为硅胶、三元乙丙橡胶、氟硅橡胶中的一种。

6.根据权利要求1所述的膜电极边框结构，其特征在于：所述边框(1)开设一贯通所述边框(1)的支撑部，所述膜电极组件包括催化剂/质子交换膜组件(5)和气体扩散层(7)，所述催化剂/质子交换膜组件(5)通过第一粘接胶(4)固定于所述支撑部内，所述气体扩散层(7)通过第二粘接胶(6)固定于所述催化剂/质子交换膜组件(5)的表面。

7.根据权利要求6所述的膜电极边框结构，其特征在于：所述第一粘接胶(4)和所述第二粘接胶(6)为硅胶、聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯醇中的一种或多种。

8.一种膜电极边框结构的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、在边框(1)的表面涂覆底涂剂(2)，将密封圈(3)通过所述底涂剂(2)粘贴于所述边框(1)的表面；

S2、将膜电极组件和所述边框粘接得到膜电极边框结构。

9.根据权利要求8所述的膜电极边框结构的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述膜电极组件包括催化剂/质子交换膜组件(5)和气体扩散层(7)，其中，所述边框(1)开设一贯通所述边框(1)的支撑部，在所述边框(1)的内侧壁涂布第一粘接胶(4)，将催化剂/质子交换膜组件(5)粘接在所述边框(1)上，将步骤S1中的所述边框(1)和所述催化剂/质子交换膜组件(5)粘接成一个组件；在所述组件的表面涂布第二粘接胶(6)，将气体扩散层(7)粘接在所述边框(1)上并热压，将所述组件和所述气体扩散层(7)粘结得到膜电极边框结构。

10.根据权利要求9所述的膜电极边框结构的制备方法，其特征在于：所述第一粘接胶(4)为紫外固化硅胶，通过紫外灯照射所述第一粘接胶(4)，紫外线透过所述边框(1)使所述第一粘接胶(4)固化；所述第二粘接胶(6)为热固性硅胶，通过热压使所述第二粘接胶(6)固化。

11.一种燃料电池电堆，其特征在于：包括至少一片单电池，所述单电池包括双极板(8)和如权利要求1-7任意一项所述的膜电极边框结构，所述双极板(8)支撑所述膜电极边框结构。

12.一种燃料电池系统，其特征在于：包括氢气系统和至少一个如权利要求11所述的燃料电池电堆，其中，所述氢气系统向所述燃料电池电堆进行氢气的加注。