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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114142058A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111411971.1(22)申请日2021.11.25(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人李冰明平文楚天阔杨代军张存满(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人林君如(51)Int.Cl.H01M8/0273(2016.01)H01M8/1004(2016.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种燃料电池膜电极密封框架(57)摘要本发明涉及一种燃料电池的密封框架,具体涉及一种燃料电池膜电极密封框架,用于燃料电池中,所述的燃料电池包括CCM膜、膜电极密封框架、炭纸和双极板,密封框架包括子密封框架和支撑框架;CCM膜的两侧分别依次设置子密封框架和支撑框架以及双极板;炭纸镶嵌于膜电极密封框架内部并覆盖CCM膜的活性区域;CCM膜单侧的子密封框架和支撑框架的总厚度与CCM膜单侧的炭纸压缩后的总厚度相等。与现有技术相比,本发明的膜电极蜜蜂框架可起到支撑与防过压的作用,有效防止由于电堆压力过大,导致炭纸和催化层发生损伤;同时还可降低双极板密封胶线的精度要求,使电堆高效匹配组装。CN114142058ACN114142058A权利要求书1/1页1.一种燃料电池膜电极密封框架,用于燃料电池中,所述的燃料电池包括CCM膜(4)、膜电极密封框架、炭纸(1)和双极板(7),其特征在于,所述的密封框架包括子密封框架(3)和支撑框架(2);所述的CCM膜(4)的两侧分别依次设置所述的子密封框架(3)和支撑框架(2)以及双极板(7),炭纸(1)镶嵌于所述的膜电极密封框架内部并覆盖CCM膜(4)的活性区域;所述的CCM膜(4)单侧的子密封框架(3)和支撑框架(2)的总厚度与CCM膜(4)单侧的炭纸(1)压缩后的总厚度相等。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封框架,其特征在于,所述的子密封框架(3)的厚度为35~50μm。3.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封框架,其特征在于,所述的子密封框架(3)的材料为PEN、PI或PET制成的薄膜。4.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封框架,其特征在于,所述的支撑框架(2)在双极板(7)密封槽位置处开设有沟槽(5),所述的沟槽(5)尺寸与双极板(7)上密封槽(9)尺寸一致,所述的密封胶线(8)设置在沟槽(5)和密封槽(9)形成的空间内。5.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封框架,其特征在于,所述的膜电极密封框架尺寸大于双极板(7)的尺寸,由双极板(7)边界处向外延伸0.5~5mm。6.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封框架,其特征在于,所述的支撑框架(2)的四周外缘向外侧翘起形成边框裙围,所述的边框裙围的高度低于双极板(7)的厚度。7.根据权利要求6所述的一种燃料电池膜电极密封框架,其特征在于,所述的边框裙围的高度为0.8~2mm。8.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封框架,其特征在于,所述的子密封框架(3)和支撑框架(2)的四角处设有定位孔(6)。9.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封框架,其特征在于,所述的子密封框架(3)和支撑框架(2)上开设有流场进出口,该流场进出口与双极板(7)的流场进出口相匹配。10.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封框架,其特征在于,所述的CCM膜(4)与子密封框架(3)之间、支撑框架(2)与子密封框架(3)之间以及CCM膜(4)与炭纸(1)之间通过胶粘或热复合的方式固定。2CN114142058A说明书1/6页一种燃料电池膜电极密封框架技术领域[0001]本发明涉及一种燃料电池的密封框架,具体涉及一种燃料电池膜电极密封框架。背景技术[0002]质子交换膜燃料电池通常是指由膜电极和双极板层层交替重叠,并在两端设置集流板和端板套件,串联组装而成的电堆。该装置的内部核心部件是膜电极(MEA)。MEA由质子交换膜、催化层、炭纸和密封边框组成,碳载铂催化剂通过喷涂、转印等技术手段均匀地分布在质子交换膜的两侧,形成CCM。扩散层通常由碳纸或者碳布组成,它贴合在CCM活性区域的两侧。密封边框贴合于质子交换膜两侧的外围,起到密封作用。膜电极两侧为双极板。双极板兼有集流体、流场板和气体分隔板的功能,通常由石墨板、金属板、复合板等导电材质构成。[0003]工作时,质子交换膜燃料电池通常采用氢气为燃料,含有氧气的空气(或纯氧)为氧化剂,在阳极区,加湿的氢气通过电化学反应就产生了氢离子(或称为质子)。质子交换膜允许氢离子从阳极区迁移往阴极区,但不允许氢分子或者氢原子通过,因此,质子交换膜可以分隔氢气与氧气,使