专利名称：一种质子交换膜燃料电池的密封件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及质子交换膜燃料电池，具体说是一种质子交换膜燃料电池的密封件结构。
背景技术：
质子交换膜燃料电池功率密度大，结构紧凑，环境友好，可以广泛应用于交通运输、便携电源和分散发电等领域。但是只有一对阴阳电极构成的单电池电压很低，只有0.6～0.8V，不能满足实际应用的电压需要，因此，需要把多个单电池串联起来构成电池堆，以获得实际应用所需要的电压。电池堆的基本组成包括膜电极、双极板和防止气体泄漏和互串的密封件等(如图1所示)。传统的密封件主要是由硅橡胶制成，其邵氏硬度为35~45％。由于这种传统的密封件很软，也很细，为了把它固定在双极板的上的密封位置上，就需要在双极板上设有密封件限位沟槽，如图2所示。这种密封件要占去双极板很大的一部分面积，降低了双极板的利用率，从而降低了燃料电池堆的体积比功率。另一方面，这种传统密封件很软，很难固定，因此，增大了组装电池堆的工作量。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种易于固定的质子交换膜燃料电池的密封件，其可大幅度的提高双极板的有效利用面积。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种质子交换膜燃料电池的密封件，由中间的环形硬质骨架和其外包覆的软质胶体构成。
在所述密封件的侧壁上设置有流体通过的孔；所述硬质骨架为金属或能够承受燃料电池工作温度的非金属材料制成的方环或圆环；金属材料可为不锈钢、铝或钛等；非金属材料可为ABS、PET或PC等；软质胶体可为硅橡胶或三元乙丙等；硬质骨架的厚度通常为0.1～0.2mm，宽度为2～3mm；软质胶体的包覆厚度通常为0.2～0.3mm。
本实用新型具有如下优点1.本实用新型大幅度的提高了双极板的有效利用面积，并扩大了膜电极的有效面积；由于双极板有效面积的提高，使电池的体积比功率与质量比功率都有显著提高。
2.本实用新型带有骨架的弹性胶体密封结构有较好的限位效果，保证了各节单电池受力的均匀性。
3.与现有技术相比，本实用新型具有密封可靠，结构简单，工艺性好，大大简化了电池的组装工艺，有利于批量生产等优点。
图1为电池堆的基本组成部件示意图；图2为现有技术电池堆的极板结构侧视图；图3为本实用新型密封件结构示意图；图4为传统密封件双极板利用率示意图；图5为本实用新型密封件双极板利用率示意图。
图中1为双极板，2为膜电极，3为密封件，4为密封限板，5为硬质骨架，6为软质胶体，7为密封圈限位框，8为膜电极反应尺寸，9为极板I，10为极板II。
具体实施方式
实施例如图3所示，本实用新型密封件是由硬质骨架5和软质胶体6构成，硬质骨架5在中间，软质胶体6报敷在硬质骨架的外面，硬质骨架5起增强和限位作用，软质胶体6起密封作用；硬质骨架可以是金属，如不锈钢、铝和钛等，也可以是能够承受燃料电池工作温度的非金属，如ABS、PET和PC等；软质胶体可以是硅橡胶、三元乙丙等；硬质骨架的厚度为0.1～0.2mm，宽度为2～3mm；软质胶体的报敷厚度为0.2～0.3mm。
图4和图5是具有相同外型尺寸的双极板，分别采用传统密封件和采用本实用新型密封件时的双极板利用率，通过计算可知采用传统密封件，双极板的面积利用率为65.95％；采用本实用新型双极板的面积利用率为75.98％，因此采用本实用新型可以提高双极板的面积利用率10.03％。
权利要求1.一种质子交换膜燃料电池的密封件，其特征在于由中间的环形硬质骨架(5)和其外包覆的软质胶体(6)构成。
2.按照权利要求1所述质子交换膜燃料电池的密封件，其特征在于在所述密封件的侧壁上设置有流体通过的孔。
3.按照权利要求1所述质子交换膜燃料电池的密封件，其特征在于所述硬质骨架为金属或能够承受燃料电池工作温度的非金属材料制成的方环或圆环。
4.按照权利要求1所述质子交换膜燃料电池的密封件，其特征在于所述软质胶体为硅橡胶或三元乙丙。
5.按照权利要求1所述质子交换膜燃料电池的密封件，其特征在于所述硬质骨架的厚度为0.1～0.2mm，宽度为2～3mm；软质胶体的报敷厚度为0.2～0.3mm。
专利摘要本实用新型涉及质子交换膜燃料电池，具体说是一种质子交换膜燃料电池的密封件结构，由中间的环形硬质骨架和其外包覆的软质胶体构成。本实用新型优点为大幅度的提高了双极板的有效利用面积，并扩大了膜电极的有效面积；由于双极板有效面积的提高，使电池的体积比功率与质量比功率都有显著提高；与现有技术相比，本实用新型具有密封可靠，结构简单，工艺性好，大大简化了电池的组装工艺，有利于批量生产等优点。
文档编号H01M8/02GK2854819SQ20052009363
公开日2007年1月3日 申请日期2005年11月16日 优先权日2005年11月16日
发明者阳贻华, 孙佰文, 李丹, 藏振明 申请人:大连新源动力股份有限公司