[发明专利]燃料电池封装方法及燃料电池封装模具

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池制造技术，特别涉及一种燃料电池封装方法及燃料电池封装模具。

背景技术

电化学燃料电池是一种能够将甲醇或氢气等燃料及氧化剂转化成电能及反应产物的发电装置。燃料电池的内部核心部件是膜电极(Membrane Electrode Assembly，简称MEA)，膜电极(MEA)由一张质子交换膜、膜两面夹两张多孔性的可导电的材料，如碳纸组成。在膜与碳纸的两边界面上含有均匀细小分散的引发电化学反应的催化剂，如金属铂催化剂，膜电极两边可用导电物体将发生电化学反应过程中生成的电子，通过外电路引出，构成电流回路。在膜电极的阳极端，燃料可以通过渗透穿过多孔性扩散材料(碳纸)，并在催化剂表面上发生电化学反应，失去电子，形成正离子，正离子可通过迁移穿过质子交换膜，到达膜电极的另一端阴极端。在膜电极的阴极端，含有氧化剂(如氧气)的气体，如空气，通过渗透穿过多孔性扩散材料(碳纸)，并在催化剂表面上发生电化学反应得到电子，形成负离子。在阴极端形成的阴离子与阳极端迁移过来的正离子发生反应，形成反应产物。

由于电子产品的多功能集成造成了电子产品功耗的极大提高，这就要求便携式电池能量密度也随着升高。

现有的燃料电池，通常采用螺丝固定、铆钉铆接、粘结剂等封装方式。螺丝固定、铆钉铆接封装方式，由于使用螺丝、铆钉而浪费很大的空间，使得燃料电池体积较大，电池能量密度较低；使用粘结剂封装，常会造成密封不严，或粘结剂中的小分子随燃料一起到达燃料电池催化剂表面，造成电池的失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是使封装后的燃料电池体积减小，提高电池能量密度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种燃料电池封装方法，将燃料电池的各组成部分依次固定于燃料电池封装模具中，然后将塑料注入到燃料电池封装模具中，待塑料冷却形成塑料封装体后脱模，得到燃料电池。

所述塑料，可以为聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚甲醛或聚偏氟乙烯。

本发明还提供了一种用于所述燃料电池封装方法的燃料电池封装模具，包括一定模、一动模；

所述定模，包括一上模板，所述上模板下端面中央位置设置有一个或多个电池上模槽；

所述电池上模槽包括上模平台、上模导流槽、阳极集流板固定柱，上模导流槽围绕在上模平台周围，阳极集流板固定柱在上模导流槽外围，上模导流槽中设置有多个通往上模板上端面的进塑孔；

所述动模，包括下模板、活动底板、调节杆；

所述下模板，中央位置设置有一孔槽，相对两侧面设置有调节杆安装孔；

所述活动底板，大小与所述孔槽相适配，容置在所述下模板中央位置的孔槽中，所述活动底板的上端面设置有一个或多个电池下模单元，所述电池下模单元包括下模平台、下模导流槽、阴极集流板固定柱，下模导流槽围绕在下模平台周围，阴极集流板固定柱在下模导流槽外围，所述活动底板的侧面，设置有齿槽；

所述调节杆，中部固定有齿轮，所述齿轮同所述活动底板侧面的齿槽相啮合，所述调节杆的两端枢固定于所述调节杆安装孔。

所述活动底板的下模导流槽中可以设置有多个通往活动底板下端面的顶针孔。

较佳的，所述定模，还包括一脱料板、多个导柱、多个拉杆；

所述脱料板，设有注塑孔；

所述多个导柱一端及所述多个拉杆一端，分别固定在所述脱料板周边；

所述上模板，周边设置有多个导柱滑动孔、多个拉杆孔；所述多个导柱的另一端分别穿过所述多个导柱滑动孔，所述多个拉杆另一端分别穿过所述拉杆孔，并在多个拉杆另一端形成外径大于所述拉杆孔直径的拉杆帽，从而使所述上模板在拉杆帽、脱料板之间沿导柱、拉杆滑动；

所述下模板，上端面周边设置有多个导柱孔、多个拉杆孔；

所述多个导柱孔，用于分别容置定模上的多个导柱另一端，实现定模、动模合模时的定位；

所述多个拉杆孔，用于分别容置定模上的多个拉杆另一端。

所述定模，还可以包括多个紧闭柱；

所述多个紧闭柱，一端分别固定在所述上模板下端面周边；

所述下模板，上端面周边设置有多个紧闭孔；

所述多个紧闭孔，用于分别容置定模上的多个紧闭柱另一端，并且紧闭孔同相应紧闭柱间过盈配合。