[發明專利]一種電化學電池的膜電極和電流收集板組件以及電化學電池模塊

無效

• 申請號: 200810034448.X
• 申請日: 2008-03-11
• 公開（公告）號: CN101533915A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 顧志軍
• 申請（專利權）人: 上海清能燃料電池技術有限公司
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;H01M4/86;H01M8/10;H01M8/24;C25B9/10;C25B9/18
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 薛 琦

1、一種電化學電池的膜電極和電流收集板組件，包括：一層膜，至少一層一側氣體擴散層，一層一側的多孔的電流收集板，并依次疊合，其特征在于：

所述的膜有反應區域和非反應區域，所述的一側的多孔電流收集板有反應區域，非反應區域和電引出區域，所述的至少一層一側氣體擴散層位于所述一側的多孔電流收集板及所述膜中間，其面積與所述一側的多孔電流收集板及所述膜的反應區域相對應；

所述的至少一層一側氣體擴散層的周邊側面，與所述一側的多孔電流收集板及所述膜的非反應區域相對應的空間，被密封材料所填充，固化。

2、如權利要求1所述的電化學電池的膜電極和電流收集板組件，其特征在于：還包括至少一層另一側氣體擴散層，其與所述膜的背向所述一側氣體擴散層的面相貼；還包括一層另一側多孔的電流收集板，其與所述另一側氣體擴散層相貼；所述的另一側多孔的電流收集板有反應區域，非反應區域和電引出區域；所述的至少一層另一側氣體擴散層的面積與所述另一側多孔電流收集板及所述膜的反應區域相對應。所述的至少一層另一側氣體擴散層的周邊側面，與所述另一側多孔電流收集板及所述膜的非反應區域相對應的空間，被密封材料所填充，固化。

3、如權利要求1所述的電化學電池的膜電極和電流收集板組件，其特征在于：還包括一層另一側多孔的電流收集板，其與所述膜的背向所述一側氣體擴散層的面相貼；所述的另一側多孔電流收集板和所述膜的非反應區域的貼合部位被密封材料填充、粘結。

4、如權利要求1所述的電化學電池的膜電極和電流收集板組件，其特征在于：還包括至少一層另一側氣體擴散層，其與所述膜的背向所述一側氣體擴散層的面相貼；還包括一層另一側多孔的電流收集板，其與所述另一側氣體擴散層相貼；所述的至少一層另一側氣體擴散層的面積等于所述膜的面積。

5、如權利要求1至4中任意一項所述的電化學電池的膜電極和電流收集板組件，其特征在于：所述的密封材料固化后的寬度為0.05-2毫米；所述的密封材料為熱塑型塑料，或熱固型塑料，或彈性聚合物。

6、如權利要求5所述的電化學電池的膜電極和電流收集板組件，其特征在于：所述的密封材料為彈性聚合物中的硅橡膠。

7、如權利要求1至4中任意一項所述的電化學電池的膜電極和電流收集板組件，其特征在于，具有下述兩項特征中的至少一項：所述的一層膜為質子交換膜；所述的一層膜的兩側，至少在所述的反應區域內有催化劑層。

8、如權利要求1至4中任意一項所述的電化學電池的膜電極和電流收集板組件，其特征在于，具有下述兩項特征中的至少一項：所述的各氣體擴散層是碳纖維紙，或碳纖維布，或透氣石墨板，或金屬網，或多孔金屬板中的至少一種的導電透氣材料；所述的各氣體擴散層靠近所述的膜的一側涂有催化劑層。

9、如權利要求1至4中任意一項所述的電化學電池的膜電極和電流收集板組件，其特征在于：所述的各個多孔的電流收集板，在反應區域為多孔透氣，在非反應區域為顯著的不透氣；所述的各個多孔的電流收集板為耐腐蝕，導電的金屬材料。

10、一種電化學電池模塊，包括至少一個電化學單電池，其特征在于：所述的電化學單電池包括一側帶有氣體流道的端板，一個如權利要求1至4中任意一項所述的膜電極和電流收集板組件，另一側帶有氣體流道的端板；所述三者依次疊合。

11、如權利要求10所述的電化學電池模塊，其特征在于：所述帶有氣體流道的端板為熱塑型聚合物，熱固型聚合物，彈性聚合物中的至少一種材料。

12、如權利要求11所述的電化學電池模塊，其特征在于：所述的聚合物材料為可注射成型的塑料材料。

13、如權利要求10所述的電化學電池模塊，其特征在于：所述的電化學電池為燃料電池，或電解電池，或再生式燃料電池，或電化學氧氣發生器。

14、如權利要求10所述的電化學電池模塊，其特征在于：還包括一印刷電路板；所述印刷電路板與所述各個多孔電流收集板的電引出區域直接焊接。

15、如權利要求14所述的電化學電池模塊，其特征在于：所述印刷電路板包括對所述電化學電池進行控制的電路，或者發光元件。