[發明專利]彈性體電池框架及其制造方法、使用該框架的單元電池

在審

• 申請號: 202010931809.1
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112993313A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 鄭柄憲;劉鎮赫
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/0273
• 分類號: H01M8/0273;H01M8/0267;H01M4/88
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;趙愛玲

1.一種用于燃料電池的彈性體電池框架，包括：

插入件，具有膜電極組件和一對氣體擴散層，在所述膜電極組件中一對電極層形成在聚合物電解質膜的兩側表面上，所述一對氣體擴散層接合并設置在所述膜電極組件的兩側表面上；以及

彈性體框架結合體，具有一對彈性體框架，所述一對彈性體框架分別設置在所述插入件的邊緣的一個表面和另一表面上，并在熱熔合的同時與暴露于所述插入件的邊緣的兩側表面和側表面的所述聚合物電解質膜和所述電極層接合。

2.根據權利要求1所述的用于燃料電池的彈性體電池框架，其中，

所述彈性體框架結合體包括：

第一彈性體框架，形成為片狀并被設置成圍繞所述插入件的邊緣的一個表面和側表面，所述第一彈性體框架具有第一插入件容納孔，所述插入件設置在所述第一插入件容納孔中，并且所述第一彈性體框架具有形成在所述第一插入件容納孔的內周表面上并圍繞所述插入件的一個表面和側表面的至少一個第一臺階；以及

第二彈性體框架，形成為片狀并被設置成圍繞所述插入件的邊緣的另一表面和側表面，所述第二彈性體框架具有第二插入件容納孔，所述插入件設置在所述第二插入件容納孔中，并且所述第二彈性體框架具有形成在所述第二插入件容納孔的內周表面上并圍繞所述插入件的另一表面和側表面的至少一個第二臺階；

其中，所述插入件被構造成：

所述膜電極組件包括所述聚合物電解質膜、形成在所述聚合物電解質膜的一個表面上的第一電極層和形成在所述聚合物電解質膜的另一表面上的第二電極層；并且

所述一對氣體擴散層包括接合到所述第一電極層的第一氣體擴散層和接合到所述第二電極層的第二氣體擴散層；并且

所述插入件被構造成所述聚合物電解質膜的邊緣比所述第一電極層和所述第二電極層中的至少一個電極層更側向延伸，并且所述聚合物電解質膜的一個表面和另一表面、所述第一電極層的一個表面以及所述第二電極層的另一表面中的至少一個表面在直接面對所述彈性體框架結合體的同時被接合。

3.根據權利要求2所述的用于燃料電池的彈性體電池框架，其中，

所述插入件具有比所述第一電極層和所述第二電極層更側向延伸的所述聚合物電解質膜的邊緣，

在所述插入件的外圍區域中形成第一熔合部，在所述第一熔合部中所述第一彈性體框架的上表面和所述第二彈性體框架的下表面面對并熱熔合，并且

在所述插入件和所述彈性體框架結合體之間形成第二熔合部、第三熔合部、第四熔合部以及第五熔合部，

在所述第二熔合部中所述第一彈性體框架的第一臺階與所述聚合物電解質膜的一個表面和所述側表面的一部分面對并熱熔合，

在所述第三熔合部中所述第二彈性體框架的第二臺階與所述聚合物電解質膜的另一表面和所述側表面的其余部分面對并熱熔合，

在所述第四熔合部中所述第一彈性體框架的所述第一臺階與所述第一電極層的一個表面和側表面面對并熱熔合，

在所述第五熔合部中所述第二彈性體框架的所述第二臺階與所述第二電極層的另一表面和側表面面對并熱熔合。

4.根據權利要求3所述的用于燃料電池的彈性體電池框架，其中，

在所述插入件和所述彈性體框架結合體之間進一步形成第六熔合部和第七熔合部，

在所述第六熔合部中所述第一彈性體框架的所述第一臺階與所述第一氣體擴散層的側表面面對并熱熔合，

在所述第七熔合部中所述第二彈性體框架的所述第二臺階與所述第二氣體擴散層的側表面面對并熱熔合。

5.根據權利要求4所述的用于燃料電池的彈性體電池框架，其中，

所述第一彈性體框架形成有覆蓋所述第一氣體擴散層的一個表面的第一臺階延伸部，并且

進一步形成有第八熔合部，在所述第八熔合部中所述第一臺階延伸部與所述第一氣體擴散層的一個表面面對并熱熔合，并且

所述第二彈性體框架形成有覆蓋所述第二氣體擴散層的另一表面的第二臺階延伸部，并且

進一步形成有第九熔合部，在所述第九熔合部中所述第二臺階延伸部與所述第二氣體擴散層的另一表面面對并熱熔合。