[发明专利]燃料电池膜电极密封组件、封装工艺以及连续封装用设备

权利要求书

1.一种燃料电池膜电极密封组件的封装工艺，所述膜电极密封组件从下至上依次为第一张密封边框（1-1）、第一张扩散层（1-3）、催化电极层（1-2）、第二张扩散层（1-3）以及第二张密封边框（1-1）；其特征在于：

第一张密封边框（1-1）和第二张密封边框（1-1）的中间位置均设有通槽口(1-1-1)，所述第一张扩散层（1-3）、催化电极层（1-2）和第二张扩散层（1-3）与所述通槽口(1-1-1)同心放置；

所述第一张扩散层（1-3）和第二张扩散层(1-3)的面积大于通槽口(1-1-1)的面积，所述第一张密封边框（1-1）上、并与第一张扩散层（1-3）接触的一面，第二张密封边框（1-1）上、并与第二张扩散层（1-3）接触的一面均涂覆有胶面层(1-1-2) ；

所述催化电极层(1-2)、第一张密封边框（1-1）和第二张密封边框（1-1）上靠近角端位置处均设有多个位置互相对应且同轴的限位通孔(1-4)；

所述膜电极密封组件(1)定位于夹具(2)中，所述夹具(2)包括支撑板(2-1)，以及分布在靠近支撑板(2-1)四个角端处的定位柱(2-2)，所述工艺包括以下步骤：

S1，利用限位通孔(1-4)结构，将第一张密封边框(1-1)置于夹具(2)中，所述第一张密封边框(1-1)的胶面层(1-1-2)朝上，之后将第一张扩散层(1-3)的非涂覆面覆盖于第一张密封边框(1-1)胶面层(1-1-2)的正中间处；

S2，利用限位通孔(1-4)结构，将催化电极层(1-2)置于夹具(2)中并覆盖于第一张扩散层(1-3)涂覆面上；

S3，将第二张扩散层(1-3)的涂覆面覆盖于催化电极层( 1-2)的正中间处，之后再次利用限位通孔(1-4)结构，将第二张密封边框(1-1)的胶面层(1-1-2)覆盖于第二张扩散层(1-3)的非涂覆面上，完成五者的叠加以及限位，形成膜电极密封组件(1)；

S4，采用激光焊接工艺对膜电极密封组件(1)进行焊接，焊接头沿扩散层(1-3)外周边端3-5mm处进行焊接，形成一圈预先焊缝(14)；

S5，采用超声波线性扫描焊接工艺，对完成S4的膜电极密封组件(1)中，扩散层(1-3)与密封边框(1-1)的叠加位置处进行扫描式超声焊接，形成扩散层(1-3)处的第一密封区(15)；

S6，继续采用超声波线性扫描焊接工艺，对区域一和区域二之间的区域进行第二次扫描式超声焊接，形成第二密封区(16)；所述区域一为由各限位通孔（1-4）直线相连后，所构成的封闭圈内的区域，所述区域二为第一密封区(15)；

S7，将完成S6的膜电极密封组件(1)进行冷固处理，完成对膜电极密封组件(1)的封装。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封组件的封装工艺，其特征在于：所述扩散层(1-3)外边端与通槽口(1-1-1)边端之间的距离均为1-2mm。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封组件的封装工艺，其特征在于：S5和S6超声波线性扫描焊接工艺中，焊接头对膜电极密封组件(1)的压力为0.05-0.2Mpa，振动频率为15-40kHz。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封组件的封装工艺，其特征在于：S4激光焊接工艺中，激光功率参数为0.1-0.3W。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封组件的封装工艺，其特征在于：S4-S6激光焊接工艺和超声波线性扫描焊接工艺中，焊接工艺均在氮气保护下进行，所述氮气输出流量为15-30L/min，压力为0.2-0.5Mpa。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池膜电极密封组件的封装工艺，其特征在于：S7中所述冷固处理采用冷却水对膜电极密封组件(1)进行冷却处理，所述冷却水的水温为10-20℃。