一种层叠式膜电极测试组装结构的制作方法

电气元件制品的制造及其应用技术1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种层叠式膜电极测试组装结构。背景技术：2.质子交换膜燃料电池为现在商用电池的其中之一，该电池具有比能量高、环境友好等优点，目前在航空航天、交通运输等领域已实现商用且在未来众多领域具有广阔的应用前景。3.膜电极是燃料电池的核心部件，其主要包括阳极扩散层、阳极催化层、聚合物电解质膜、阴极催化层、阴极扩散层。目前对于小片膜电极的测试也是各个公司研发部门或者高校研究所所侧重的一部分，只有小片膜电极测试性能良好才会将该体系进入下一阶段放大实验。所以说小片膜电极测试是筛选出优良膜电极的必经之路，也是电堆性能的保证。4.测试小片膜电极之前需要先组装好小片膜电极，在现有技术中小片膜电极组件组装方法分为先将ccm夹在pen边框中采用热压固定，然后放入单电池夹具中。在夹具组装中需要先放入硬质密封垫，而后再将扩散层放入密封垫回字框内，然后再放入带边框的ccm，然后再放入密封垫和扩散层。该组装结构需要事先挑选好密封垫及pen 边框的厚度才能保证扩散层的压缩率，另外ccm与pen边框需要高温及高压下进行热压贴合，从而需要热压设备支持。5.为此，提出一种层叠式膜电极测试组装结构。技术实现要素：6.有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种层叠式膜电极测试组装结构，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。7.本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种层叠式膜电极测试组装结构，包括测试组装层和外部夹具结构，其特征在于：8.所述测试组装层包括密封垫、扩散层和ccm；所述密封垫开设有密封垫回字框，且密封垫采用弹性材料；ccm设置于密封垫和扩散层之间；扩散层设置于所述密封垫回字框内；所述外部夹具结构包括端板组、集流板组和石墨板组。9.在一些实施例中，所述密封垫和扩散层采用刀模裁切，所述ccm 既可采用手工裁切也可采用刀模裁切。10.在一些实施例中，所述ccm的两侧与扩散层紧贴，所述ccm超出扩散层的区域两侧与密封垫紧贴。11.在一些实施例中，所述端板组包括阳极端板和阴极端板，所述集流板组包括阳极集流板和阴极集流板，所述石墨板组包括阳极石墨板和阴极石墨板。12.在一些实施例中，所述阳极端板的一侧与阳极集流板的一侧紧贴，所述阳极集流板的一侧与阳极石墨板的一侧紧贴，所述阳极石墨板的一侧与测试组装层的一侧紧贴，所述测试组装层的一侧与阴极石墨板的一侧紧贴，所述阴极石墨板的一侧与阴极集流板的一阴极集流板、231-阳极石墨板、 232-阴极石墨板。具体实施方式32.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。37.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。38.实施例1：39.如图1-7所示，一种层叠式膜电极测试组装结构，包括测试组装层1和外部夹具结构，所述测试组装层1包括密封垫11，所述密封垫11开设有密封垫回字框111，所述密封垫回字框111内设置有扩散层12，两个所述扩散层12之间设置有同一个ccm13，所述ccm13 的两侧与扩散层12紧贴，所述ccm超出扩散层12的区域两侧与密封垫紧贴，所述密封垫11采用弹性材料；通过设置有密封垫11和ccm13，使得ccm13可直接放在密封垫11上，避免了热压、贴合工艺，节约边框等物料，节省热压设备支出，从人力、物力、时间上均节约了成本。40.在本实施例中，所述外部夹具结构包括端板组21、集流板组22 和石墨板组23，所述端板组21包括阳极端板211和阴极端板212，所述集流板组22包括阳极集流板221和阴极集流板222，所述石墨板组23包括阳极石墨板231和阴极石墨板232，所述阳极端板211 的一侧与阳极集流板221的一侧紧贴，所述阳极集流板221的一侧与阳极石墨板231的一侧紧贴，所述阳极石墨板231的一侧与测试组装层1的一侧紧贴，所述测试组装层1的一侧与阴极石墨板232的一侧紧贴，所述阴极石墨板232的一侧与阴极集流板222的一侧紧贴，所述阴极集流板222的一侧与阴极端板212的一侧紧贴，所述端板组 21、集流板组22、石墨板组23和密封垫11均开设有位置相对应的定位孔，所述端板组21开设有相对应的螺杆孔，所述螺杆孔之间通过螺杆24进行固定连接，所述阳极石墨板231和阴极石墨板232的一侧均设置有流道，所述流道均分别与测试组装层1两端的扩散层 12紧贴；通过设置有外部夹具结构，使得测试组装层1可设置在外部夹具结构内并通过该结构夹紧，通过设置有定位孔、螺杆孔和螺杆 24，使得端板组21、集流板组22、石墨板组23和密封垫11通过定位孔进行定位摆放，然后通过螺杆24进行固定连接。41.在本实施例中，所述密封垫11和扩散层12采用刀模裁切，所述 ccm13既可采用手工裁切也可采用刀模裁切；通过手工裁切ccm13，可节省刀模成本，且ccm裁切尺寸偏差要求宽，方便操作。42.在本实施例中，所述端板组21的面积大于等于集流板组22的面积，所述集流板组22的面积大于等于石墨板组23的面积，所述石墨板组23的流道面积小于石墨板组23对应的面积，所述密封垫11的外框面积大于或等于石墨板组23的面积，所述密封垫回字框111的面积大于石墨板组23的流道面积，所述扩散层12的面积小于密封垫回字框111的面积，所述ccm13的面积大于石墨板组23的流道面积且小于石墨板组23的面积；通过面积的设置，使得外部夹具结构可稳定的夹住测试组装结构，然后扩散层12可放入密封垫回字框111 内，使得ccm13的两侧在和扩散层12的一侧紧贴的同时还能与密封垫11的一侧紧贴，既满足了密封性需求又可调节扩散层12压缩率，能够适应多种规格的扩散层12。43.工作原理：44.1.将阳极端板211落于桌面，阳极集流板221落于阳极端板211 上，阳极石墨板231落于阳极集流板221上，阳极石墨板231流道朝上；45.2.在阳极石墨板231上铺上密封垫11，密封垫11根据定位孔落放，而后放入扩散层12，扩散层12落在密封垫回字框111内；46.3.而后再依次放入ccm13、密封垫11、扩散层12，密封垫11根据定位孔落放，扩散层12落在密封垫回字框111内；47.4.而后放入阴极石墨板232，阴极石墨板232流道朝下，阴极石墨板232根据定位孔落放；48.5.阴极集流板222落放在阴极石墨板232上，阴极端板212落放在阴极集流板222上；49.6.最后拧紧螺杆24，增加不同预紧力。50.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。









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