[發(fā)明專利]一種使用氣體擴(kuò)散電極作為基底的質(zhì)子交換膜的制造方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 200910007287.X | 申請(qǐng)日： | 2009-01-09 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN101483243A | 公開(kāi)（公告）日： | 2009-07-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | M·J·博伊特爾;T·J·富勒 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/88 | 分類號(hào)： | H01M4/88;H01M4/94 |
| 代理公司： | 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 | 代理人： | 張軼東;韋欣華 |
| 地址： | 美國(guó)密*** | 國(guó)省代碼： | 美國(guó);US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 使用 氣體 擴(kuò)散 電極 作為 基底 質(zhì)子 交換 制造 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
【0001】本公開(kāi)通常涉及的領(lǐng)域包括膜電極組件(MEA)，更具體地包括用于質(zhì)子 交換膜燃料電池的MEA。
背景技術(shù)
【0002】氫是一種非常吸引人的燃料，因?yàn)樗乔鍧嵉那夷軌蛟谌剂想姵刂杏糜? 有效地發(fā)電。汽車工業(yè)在氫燃料電池作為汽車能源的發(fā)展中消耗了很多資源。 相對(duì)于今天使用的內(nèi)燃引擎汽車來(lái)說(shuō)這種汽車將更有效并且產(chǎn)生更少的排放 物。
【0003】氫燃料電池是一種電化學(xué)裝置，其包括陽(yáng)極和陰極以及位于陽(yáng)極和陰極 之間的電解質(zhì)。該陽(yáng)極接收富氫氣體或純氫，該陰極接收氧氣或空氣。在陽(yáng)極 中氫氣被分解而產(chǎn)生自由質(zhì)子和電子。該質(zhì)子穿過(guò)電解質(zhì)到達(dá)陰極，在這里該 質(zhì)子與陰極中的氧和電子反應(yīng)而生成水。來(lái)自陽(yáng)極的該電子不能穿過(guò)電解質(zhì)。 因此，在它們被送到陰極之前將這些電子定向通過(guò)負(fù)載以做功。做的功可以被 用來(lái)，例如，運(yùn)轉(zhuǎn)汽車。
【0004】質(zhì)子交換膜燃料電池通常包括固體聚合物電解質(zhì)質(zhì)子導(dǎo)電膜，例如全氟 磺酸薄膜。該陽(yáng)極和該陰極一般包括支撐在碳顆粒上且與離聚物和溶劑混合的 精細(xì)粉碎的催化劑顆粒。該陽(yáng)極、陰極和薄膜的組合限定了膜電極組件(MEA)。 該MEA還可以包括氣體擴(kuò)散介質(zhì)，其是將氣體和水輸送通過(guò)MEA所必須的多孔 層。該催化劑層可以被涂布在該擴(kuò)散介質(zhì)上，例如可以將作為漿料的催化劑層 軋輥或涂刷或噴涂在擴(kuò)散介質(zhì)上，然后壓緊。本領(lǐng)域中已知將薄膜夾在兩片涂 有催化劑的擴(kuò)散介質(zhì)之間并使催化劑側(cè)面面對(duì)薄膜，然后對(duì)其施加熱壓以將涂 有催化劑的擴(kuò)散介質(zhì)結(jié)合到該薄膜上。
發(fā)明內(nèi)容
【0005】一個(gè)實(shí)施方案包括一種方法，其包括提供涂有第一催化劑的氣體擴(kuò)散介 質(zhì)層，在該涂有第一催化劑的氣體擴(kuò)散介質(zhì)層上沉積濕潤(rùn)的第一質(zhì)子交換膜層 以形成第一質(zhì)子交換膜層；提供涂有第二催化劑的氣體擴(kuò)散介質(zhì)層；使該涂有 第二催化劑的氣體擴(kuò)散介質(zhì)層或第二質(zhì)子交換膜層與該第一質(zhì)子交換膜層接 觸；并且將涂有催化劑的擴(kuò)散層和質(zhì)子交換膜層熱壓在一起。
【0006】從下文中提供的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其它典型實(shí)施方案將變得更加明顯。 應(yīng)該理解的是解釋本發(fā)明典型實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明和具體實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性 目的并且沒(méi)有打算限制本發(fā)明的范圍。
附圖簡(jiǎn)介
【0007】結(jié)合發(fā)明詳述和附圖將更全面地理解本發(fā)明的典型實(shí)施方案。
【0008】圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的一種方法；
【0009】圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的一種方法；
【0010】圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的一種方法；
【0011】圖4A是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的一種方法；
【0012】圖4B是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的一種方法；
【0013】圖4C是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的一種方法；
【0014】圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的膜電極組件的截面圖；
【0015】圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的一種方法；
【0016】圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的膜電極組件的截面圖；
發(fā)明詳述
【0017】下面對(duì)實(shí)施方案的描述僅是實(shí)質(zhì)上示范性的和沒(méi)有打算限制本發(fā)明、其 應(yīng)用或使用。
【0018】在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種使用涂有催化劑的氣體擴(kuò)散電極 作為基底來(lái)制造質(zhì)子交換膜的方法。
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