[發(fā)明專利]氣體擴散層

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880024845.0
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN110506352B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設計）人: R·德布魯伊克;D·戈森斯;K·辛哈維;J·德貝爾德梅克
• 申請（專利權(quán)）人: 貝卡爾特公司
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 董莘

1.一種用于電解槽或用于燃料電池的氣體擴散層，包括：

- 金屬纖維的第一無紡層，被設置為用于與質(zhì)子交換膜接觸，其中所述金屬纖維的第一無紡層包括第一當量直徑的金屬纖維；

- 金屬纖維的第二無紡層，其中所述金屬纖維的第二無紡層包括第二當量直徑的金屬纖維；

其中所述第二當量直徑大于所述第一當量直徑；以及

- 第三多孔金屬層；其中所述第三多孔金屬層包括開孔；其中所述第三多孔金屬層的所述開孔大于所述金屬纖維的第二無紡層的開孔；

其中所述第二無紡層被設置在所述第一無紡層和所述第三多孔金屬層之間，并且與所述第一無紡層和所述第三多孔金屬層接觸；

其中所述第二無紡層被冶金結(jié)合到所述第一無紡層和所述第三多孔金屬層；

其中所述第三多孔金屬層的厚度是所述第一無紡層的厚度的至少兩倍，

所述第一當量直徑小于35μm；

所述第二無紡層的厚度是所述第一無紡層的厚度的至少兩倍；

所述第一無紡層的厚度小于0.15mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體擴散層，其中所述第三多孔金屬層的厚度是所述第一無紡層的厚度的至少三倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體擴散層，

其中所述第一無紡層和所述第二無紡層包括鈦纖維；

并且其中所述第三多孔金屬層包括鈦。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體擴散層，其中所述第一無紡層的所述金屬纖維具有離散的長度；并且具有橫截面，其中所述橫截面具有夾角小于90°的兩條相鄰的直線側(cè)邊、以及一條或多條不規(guī)則形狀的彎曲側(cè)邊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體擴散層，

其中所述第三多孔金屬層包括金屬纖維的第三無紡層，或由金屬纖維的第三無紡層組成，

其中所述金屬纖維的第三無紡層包括第三當量直徑的金屬纖維；

并且其中所述第三當量直徑大于所述第二當量直徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體擴散層，其中所述第一無紡層、所述第二無紡層、以及所述第三無紡層具有相同的孔隙率。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體擴散層，其中所述第三當量直徑大于50μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體擴散層，

其中所述第三無紡層的所述金屬纖維具有離散的長度；并且具有橫截面，其中所述橫截面具有夾角小于90°的兩條相鄰的直線側(cè)邊、以及一條或多條不規(guī)則形狀的彎曲側(cè)邊。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體擴散層，

其中所述第三無紡層的所述金屬纖維具有四邊形的橫截面。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體擴散層，其中所述第三多孔金屬層包括一張拉伸金屬薄板或編織絲網(wǎng)、或多張拉伸金屬薄板或編織絲網(wǎng)的堆疊；或者所述第三多孔金屬層由一張拉伸金屬薄板或編織絲網(wǎng)、或多張拉伸金屬薄板或編織絲網(wǎng)的堆疊組成。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣體擴散層，

其中所述第三多孔金屬層包括第一拉伸金屬薄板和第二拉伸金屬薄板，

其中所述第一拉伸金屬薄板的菱形開口的大尺寸的方向與所述第二拉伸金屬薄板的菱形開口的大尺寸的方向形成的角度為至少30°。

12.一種用于電解槽或燃料電池的堆疊，包括：

- 根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的氣體擴散層；以及

- 雙極板；

其中所述雙極板與所述第三多孔金屬層接觸。

13.一種氣體擴散層和質(zhì)子交換膜的組件，所述氣體擴散層是根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的氣體擴散層，其中所述第一無紡層與所述質(zhì)子交換膜接觸。

14.一種堆疊和質(zhì)子交換膜的組件，所述堆疊是根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于電解槽或燃料電池的堆疊，其中所述第一無紡層與所述質(zhì)子交換膜接觸。