[發(fā)明專利]具有用于改善耐久性的優(yōu)化操作的局部工程化的PEM電池部件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780094054.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN110998936B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·卡薩萊諾;C·拉比西;L·格拉爾-曼德森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 米蘭綜合工科大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/86
• 分類號(hào): H01M4/86;C25B9/23;H01M8/023;H01M8/0432;H01M8/0438;H01M8/04492;H01M8/1018
• 代理公司: 北京市中倫律師事務(wù)所 11410
• 代理人: 楊黎峰;王麗

1.一種PEM燃料或電解電池，所述PEM燃料或電解電池包括具有反應(yīng)物入口和反應(yīng)物出口的反應(yīng)物供應(yīng)回路、具有氧化劑入口和氧化劑出口的氧化劑供應(yīng)回路、具有冷卻劑入口和冷卻劑出口的冷卻回路以及膜電極組件(2)，所述膜電極組件(2)包括涂覆有陽極側(cè)催化劑層和陰極側(cè)催化劑層的電解質(zhì)膜(2a)，以及各自涂覆有相應(yīng)催化劑層的陽極側(cè)氣體擴(kuò)散層和陰極側(cè)氣體擴(kuò)散層，其特征在于，

所述膜電極組件(2)具有其至少一個(gè)部件的至少一種屬性的梯度，所述至少一個(gè)部件的至少一種屬性的梯度包括所述陽極側(cè)催化劑層和陰極側(cè)催化劑層中的至少一個(gè)的每單位表面的催化劑載量的梯度，相應(yīng)的所述催化劑層具有拋物線載量的催化劑載量，以促進(jìn)氧化劑入口區(qū)域和氧化劑出口區(qū)域的操作，并且相反地降低電池的中心區(qū)域的催化劑載量；并且

調(diào)諧裝置被提供為在所述電池的操作期間修改所述電池的至少一個(gè)控制參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PEM燃料或電解電池，其特征在于，所述至少一個(gè)部件的至少一種屬性的梯度還包括至少一個(gè)催化劑層的每單位表面的離聚物載量的梯度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PEM燃料或電解電池，其特征在于，所述至少一個(gè)部件的至少一種屬性的梯度還包括至少一個(gè)催化劑層的厚度的梯度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PEM燃料或電解電池，其特征在于，所述部件包括氣體擴(kuò)散層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PEM燃料或電解電池，其特征在于，所述至少一個(gè)部件的至少一種屬性的梯度還包括至少一個(gè)氣體擴(kuò)散層的疏水性的梯度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PEM燃料或電解電池，其特征在于，所述控制參數(shù)是反應(yīng)物的流速、溫度、相對(duì)濕度或壓力。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PEM燃料或電解電池，其特征在于，所述控制參數(shù)是氧化劑的流速、溫度、相對(duì)濕度或壓力。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的PEM燃料或電解電池，其特征在于，所述流速在所述電池的操作期間逐漸增加。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PEM燃料或電解電池，其特征在于，所述控制參數(shù)為所述電池的平均工作溫度或冷卻劑的流速或入口溫度。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PEM燃料或電解電池，其特征在于，所述調(diào)諧裝置包括可編程電子控制單元，所述可編程電子控制單元將反應(yīng)物回路和/或氧化劑回路和/或所述電池的控制參數(shù)作為所述催化劑載量的梯度的函數(shù)來控制。