[发明专利]一种PEM水电解制氢膜电极-绝缘边框一体化结构

权利要求书

1.一种PEM水电解制氢膜电极-绝缘边框一体化结构，其特征在于，包括阳极气室、阴极气室和设于阳极气室、阴极气室之间的膜电极(105)；

所述阳极气室包括设于阳极侧的：阳极侧钛隔板(110)、阳极扩散层(108)、阳极侧密封垫片(109)、阳极绝缘边框(107)、膜电极密封垫片(106)；

所述阴极气室包括设于阴极侧的：阴极侧钛隔板(101)、阴极侧气体扩散层(103)、阴极侧密封垫片(102)、阴极绝缘边框(104)；

所述阴极绝缘边框(104)上设有一个环形沉台(201)，膜电极(105)对应阴极侧表面与环形沉台(201)接触并胶黏连接，构成环形结构的粘接层(111)。

2.根据权利要求1所述的一种PEM水电解制氢膜电极-绝缘边框一体化结构，其特征在于，所述环形沉台(201)的宽度为5～10mm，环形沉台(201)的深度s为0.1～0.2mm。

3.根据权利要求2所述的一种PEM水电解制氢膜电极-绝缘边框一体化结构，其特征在于，所述环形沉台(201)的环形面上涂覆有粘接胶体，以此构成粘接层(111)，粘接层(111)连接膜电极(105)与阴极绝缘边框。

4.根据权利要求3所述的一种PEM水电解制氢膜电极-绝缘边框一体化结构，其特征在于，所述粘接层(111)采用的胶体为热敏粘接胶或压敏粘接胶。

5.根据权利要求1所述的一种PEM水电解制氢膜电极-绝缘边框一体化结构，其特征在于，所述环形沉台(201)的内壁与膜电极(105)周向外边之间留设有间隙。

6.根据权利要求5所述的一种PEM水电解制氢膜电极-绝缘边框一体化结构，其特征在于，所述间隙的宽度尺寸k为0.1～0.25mm，所述粘接层(111)的厚度尺寸为0.05～0.15mm。

7.根据权利要求1所述的一种PEM水电解制氢膜电极-绝缘边框一体化结构，其特征在于，所述阴极绝缘边框(104)的材料选自PEEK、PSU、PPS、POM、PA中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种PEM水电解制氢膜电极-绝缘边框一体化结构，其特征在于，所述环形沉台(201)表面与粘接层(111)接触的区域预先经过增加粗糙度的表面处理；

所述表面处理为表面喷砂、表面滚花，且使得粗糙度波峰值范围为6.3～25微米。

9.根据权利要求1所述的一种PEM水电解制氢膜电极-绝缘边框一体化结构，其特征在于，所述环形沉台(201)表面上间隔设有第一环形槽(401)和第二环形槽(402)；

所述第一环形槽(401)和第二环形槽(402)的槽宽均为0.5～1mm，槽深均为0.02～0.05mm。

10.根据权利要求1所述的一种PEM水电解制氢膜电极-绝缘边框一体化结构，其特征在于，所述环形沉台(201)表面以中心对称的形式每隔30°设有一个腰形槽(303)，槽深0.02～0.05mm。