[发明专利]一种燃料电池膜电极的热压装置和车辆

说明书

本公开提供一种燃料电池膜电极的热压装置和车辆，燃料电池膜电极的热压装置包括：第一热压部件和第二热压部件，膜电极放置于第一热压部件上或放置于第二热压部件上，第一热压部件相对于第二热压部件运动至与第二热压部件贴合并对膜电极进行热压；第二热压部件上能根据膜电极的大小和形状形成与膜电极的大小和形状相匹配的凹槽，膜电极放置于凹槽中，第一热压部件能形成与膜电极的大小和形状相匹配的凸起，使得凸起与凹槽的形状和大小匹配、凸起插入凹槽中。根据本公开能根据不同尺寸的膜电极而形成不同的模具结构，即将热压结构和模具结构形成为一体结构，解决质子交换膜燃料电池热压板存在不同尺寸膜电极需安装不同模具的问题。

技术领域

本公开涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池膜电极的热压装置和车辆。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种零排放、高效率与高功率米芾的发电装置，特别是在新能源交通动力应用方面具有极其诱人的前景。膜电极(MEA)是多项物质传输和电化学反应场所，是燃料电池的核心部件，主要由催化剂、质子交换膜及其溶液、气体扩散层、边框膜等制备而成，其制备将直接决定燃料电池的整体性能、寿命和成本。膜电极的制备工艺一直是燃料电池领域的核心技术。在膜电极的粘合热压过程主要包括边框的热压和碳纸的热压，在其热压过程中若温度、压力控制不当，可能会造成质子交换膜发生皱缩、边框产生气泡、碳纸被压碎等一些列的问题的发生，造成膜电极性能降低或失效。

专利号为CN205810958U的专利公开了一种燃料电池膜电极热压模具，包括上模板、与上模板结构相同的下模板和用于将上模板与下模板和在一起的紧固装置；上模板及下模板从内到外依次均包括平板中心开有槽的开槽平板、平板塞和尺寸与槽的尺寸像对应于盖住槽的盖板；开槽平板的四周设有边框，槽的区域内设有多个等间距的吸附孔，槽的边框正面刻有孔；平板塞上设有多个与吸附孔相对应用于堵住吸附孔的圆柱体。该膜电极热压模具能够高效准确定位膜电极，并能适用于多种尺寸，但该模具设计复杂，安装固定难度较大。

由于现有技术中的质子交换膜燃料电池存在不同尺寸膜电极，需安装不同模具的问题，存在模具压力、温度无法精准控制的问题，存在压力、温度不均匀导致膜电极产生气泡、皱缩等问题等技术问题，因此本公开研究设计出一种燃料电池膜电极的热压装置和车辆。

公开内容

因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中的质子交换膜燃料电池热压板存在不同尺寸膜电极，需安装不同模具的问题的缺陷，从而提供一种燃料电池膜电极的热压装置和车辆。

为了解决上述问题，本公开提供一种燃料电池膜电极的热压装置，其包括：

第一热压部件和第二热压部件，膜电极放置于所述第一热压部件上或放置于所述第二热压部件上，所述第一热压部件相对于所述第二热压部件运动至与所述第二热压部件贴合并对所述膜电极进行热压；

所述第二热压部件上能根据所述膜电极的大小和形状形成与所述膜电极的大小和形状相匹配的凹槽，所述膜电极放置于所述凹槽中，所述第一热压部件能形成与所述膜电极的大小和形状相匹配的凸起，使得所述凸起与所述凹槽的形状和大小匹配、所述凸起插入所述凹槽中。

在一些实施方式中，所述凹槽的平面为长方形结构，所述凸起的平面为长方形结构；或，所述凹槽的平面为正方形结构，所述凸起的平面为正方形结构；或，所述凹槽的平面为菱形结构，所述凸起的平面为菱形结构。

在一些实施方式中，所述第一热压部件为上热压板；所述第二热压部件为下热压板。

在一些实施方式中，所述第一热压部件为由多个第一热压模块组成的结构，所述第一热压模块能够产生弹性变形；所述第二热压部件为由多个第二热压模块组成的结构，所述第二热压模块也能够产生弹性变形。