專利名稱：一種質(zhì)子交換膜燃料電池整體活化夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)整體活
化夾具。
背景技術(shù)：
燃料電池是一種能夠?qū)⑷剂虾脱趸瘎┲械幕瘜W(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪B續(xù)發(fā)電裝置。目前應(yīng)用前景最為廣泛并且發(fā)展得相對(duì)成熟的是質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC),以下簡(jiǎn)稱為燃料電池。該裝置的核心部件是膜電極(Membrane Electrode Assembly, MEA),膜電極由一片聚合物離子交換膜、膜兩面結(jié)合的催化層(通常采用Pt/C催化劑和離子導(dǎo)體制備)以及擴(kuò)散層(如碳紙、金屬網(wǎng)等)組成?！つ壳叭剂想姵氐纳a(chǎn)，主要由碳板加工工段、膜電極制作工段、單電池組裝活化工段、電堆組裝工段和電堆檢測(cè)工段五部分組成。其中，單電池組裝活化在整個(gè)生產(chǎn)工程中是生產(chǎn)效率最低的一個(gè)工段。在燃料電池的生產(chǎn)中，每一個(gè)單電池都需要活化，從將單電池裝入夾具中擰緊到活化完成，大約需要55min，單電池活化過程是非常耗費(fèi)時(shí)間的，制造效率低下，影響全工段的生產(chǎn)效益。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)以上不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種質(zhì)子交換膜燃料電池整體活化夾具，設(shè)計(jì)了空氣輔助板，采用多個(gè)單電池集成活化方案，解決了多塊單電池活化過程中的不足，提高活化效率，使各單電池性能更加均一，提升活化效率。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)整體活化夾具，由二個(gè)夾具、二塊絕緣板、二個(gè)取電板、二個(gè)單電池和一個(gè)氫氣輔助板構(gòu)成，它們之間通過螺栓緊固，所述的二個(gè)夾具內(nèi)壁依次設(shè)有二塊絕緣板、二塊取電板和二個(gè)單電池，其中一個(gè)單電池和一塊取電板之間設(shè)有氫氣輔助板，其特征在于所述的另一個(gè)單電池和另一個(gè)取電板之間設(shè)有空氣輔助板，空氣輔助板上設(shè)有空氣流道槽與單電池上的空氣板流道槽相配合形成空氣通道。所述的空氣通道的大小與二塊單電池中的空氣通道面積相同。所述的夾具為電池端壓板，起緊固支撐作用。所述的螺栓作用在于緊固電池端壓板，其緊固力為5N。本實(shí)用新型，空氣輔助板的設(shè)立，提高了空氣通道寬度，使參與反應(yīng)的空氣量大大增加，增加了單電池空氣流量，提高了活化速度及生產(chǎn)效率，性能提升均衡。

圖I是本實(shí)用新型的三維效果圖。[0012]圖2是本實(shí)用新型的俯視圖。圖3是本實(shí)用新型的側(cè)視圖。圖4是單電池示意圖。圖5是整體活化有空氣輔助板和無空氣輔助板活化數(shù)據(jù)對(duì)比曲線圖。圖6是現(xiàn)有技術(shù)的示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :一種實(shí)用化的質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)單電池活化夾具，由燃料電池夾具I、絕緣板2、取電板3、空氣輔助板4、單電池5、氫氣輔助板6、空氣通道7等構(gòu)成，它們之間通過螺栓緊固所述的二個(gè)夾具I內(nèi)壁依次設(shè)有二塊絕緣板2、二塊取電板3和二個(gè)單電池5，其中一個(gè)單電池5和一個(gè)取電板3之間設(shè)有氫氣輔助板6，所述的另一個(gè)單電池5和另一個(gè)取電板3之間設(shè)有空氣輔助板4，空氣輔助板4上設(shè)有空氣流道槽與單電池5上的空氣板流道槽相配合形成空氣通道7，使得空氣極空氣通道7面積增大。所述的絕緣板2作用在于防止電池通過夾具短路或泄漏產(chǎn)生危險(xiǎn)。取電板3作用在于收集單電池電流。由圖2知，是圖I的俯視圖?？諝馔ǖ?的大小與二塊單電池中的空氣通道9面積相同。使得兩個(gè)單電池5通道面積相等，過氣量相等，使得用于參與反應(yīng)的空氣量也相等，提高單電池的活化效率。由圖3知，是圖I的側(cè)視圖。所述的夾具I為電池端壓板，起緊固支撐作用。螺栓8作用在于緊固電池端壓板，其緊固力為5N左右。由圖4知，是單電池示意圖。單電池5的二側(cè)分別設(shè)有氫氣輔助板6和空氣輔助板4，它們均設(shè)有空氣通道。由圖5知，是整體活化有空氣輔助板和無空氣輔助板活化數(shù)據(jù)對(duì)比曲線圖。由圖6知，是現(xiàn)有技術(shù)的示意圖。由碳板加工工段、膜電極制作工段、單電池組裝活化工段、電堆組裝工段和電堆檢測(cè)工段五部分組成。其中，單電池組裝活化在整個(gè)生產(chǎn)工程中是生產(chǎn)效率最低的一個(gè)工段。本實(shí)用新型，當(dāng)給燃料電池夾具通入空氣時(shí)，空氣經(jīng)過空氣板的空氣通道進(jìn)入電池內(nèi)部，參與電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)。由于空氣輔助板4的存在，使得兩塊單電池空氣通道7和通道9面積理論上相同，理論通過空氣量也相接近。使得單電池功率的均一性及散熱性都較好，提高了活化生產(chǎn)效率。表I是活化時(shí)間數(shù)據(jù)對(duì)比。表2是無輔助板整體活化電池活化數(shù)據(jù)。表3是有輔助板整體活化電池活化數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有技術(shù)即無空氣輔助板4，由表2數(shù)據(jù)知，活化效率很慢，電壓上升的較慢，所耗時(shí)間55分鐘，無輔助板單電池性能還是很低的。本實(shí)用新型，改進(jìn)了活化生產(chǎn)夾具，通過整體活化方案，提高了生產(chǎn)產(chǎn)量，針對(duì)設(shè)計(jì)了空氣輔助板，使得活化效率提高一倍。由表3數(shù)據(jù)知，活化時(shí)間半小時(shí)，兩單電池性能都很高。下表是單電池活化和2個(gè)整體活化耗用時(shí)間對(duì)比數(shù)據(jù)。[0031]表I
權(quán)利要求1.一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)整體活化夾具，由二個(gè)夾具(I)、二塊絕緣板(2)、二個(gè)取電板(3)、二個(gè)單電池(5)和一個(gè)氫氣輔助板(6)構(gòu)成，它們之間通過螺栓緊固所述的二個(gè)夾具(I)內(nèi)壁依次設(shè)有二塊絕緣板(2 )、二塊取電板(3 )和二個(gè)單電池(5 )，其中一個(gè)單電池(5)和一塊取電板(3)之間設(shè)有氫氣輔助板(6),其特征在于所述的另一個(gè)單電池(5)和另一個(gè)取電板(3)之間設(shè)有空氣輔助板(4)，空氣輔助板(4)上設(shè)有空氣流道槽與單電池(5)上的空氣板流道槽相配合形成空氣通道(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)整體活化夾具，其特征在于所述的空氣通道(7)的大小與二塊單電池中的空氣通道(9)面積相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)整體活化夾具，其特征在于所述的夾具(I)為電池端壓板，起緊固支撐作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)整體活化夾具，其特征在于所述的螺栓(8)作用在于緊固電池端壓板，其緊固力為5N。
專利摘要一種質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電機(jī)整體活化夾具，由二個(gè)夾具(1)、二塊絕緣板(2)、二個(gè)取電板(3)、二個(gè)單電池(5)和一個(gè)氫氣輔助板(6)構(gòu)成，它們之間通過螺栓緊固所述的二個(gè)夾具(1)內(nèi)壁依次設(shè)有二塊絕緣板(2)、二塊取電板(3)和二個(gè)單電池(5)，其中一個(gè)單電池(5)和一塊取電板(3)之間設(shè)有氫氣輔助板(6)，其特征在于所述的另一個(gè)單電池(5)和另一個(gè)取電板(3)之間設(shè)有空氣輔助板(4)，空氣輔助板(4)上設(shè)有空氣流道槽與單電池(5)上的空氣板流道槽相配合形成空氣通道(7)。本實(shí)用新型，提高了空氣通道寬度，使參與反應(yīng)的空氣量大大增加，增加了單電池空氣流量，提高了活化速度及生產(chǎn)效率，性能提升均衡。
文檔編號(hào)H01M8/04GK202772229SQ20122045102
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者朱浩, 朱艾成, 劉發(fā)喜, 董文超, 王益軍 申請(qǐng)人:江蘇冰城電材股份有限公司