[發明專利]用于制造用于燃料電池的膜片電極單元的方法

在審

• 申請號: 201980061679.6
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN112740448A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: S·希普切恩;C·巴爾迪佐內;H·鮑爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M8/0234
• 分類號: H01M8/0234;H01M8/0239;H01M8/0243;H01M8/1004;H01M8/1018
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

1.用于制造用于燃料電池(100)的膜片電極單元(MEA)的方法，該燃料電池具有電極單元(MPL)，該電極單元實施成用作氣體擴散層(GDL)，所述方法具有下列步驟：

1)提供顆粒形的組成部分(a、b)：

a)碳顆粒和/或石墨顆粒，

b)含聚偏二氟乙烯的顆粒(PVDF)，

2)將組成部分a)的至少一部分與組成部分b)混合，直至組成部分b)粘附在組成部分a)的微粒上，

3)將在步驟2)中獲得的預混合物與組成部分a)的剩余部分混合，

4)將在步驟3)中獲得的混合物滾壓或擠出成帶形材料，該帶形材料形成所述電極單元(MPL)。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

在步驟2)中和/或在步驟3)中在相應的所述預混合物或所述混合物內部添加質量分量為1至10重量百分比的溶劑和/或水。

3.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，

在步驟1)中，組成部分b)呈含水溶液的形式以在含水溶液內部的30至70重量百分比的質量分量被提供。

4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，

在步驟1)中以1：1至20：1的質量比例提供組成部分(a、b)，

和/或，在步驟2)中以4：1至19：1的質量比例提供組成部分(a、b)。

5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，

在步驟1)中將聚四氟乙烯顆粒(PTFE)摻和給組成部分b)，

和/或，在步驟1)中以1：1至5：1的質量比例提供聚偏二氟乙烯顆粒(PVDF)和聚四氟乙烯顆粒(PTFE)。

6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，

在步驟2)中進行組成部分a)的微粒與組成部分b)的材料的預顆粒化，

和/或，步驟2)在溫度19℃時實施，

和/或，步驟2)借助于擠出、揉捏、混合、擠壓或碾壓實施。

7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，

在步驟3)中進行組成部分a)的微粒與組成部分b)的材料的顆粒化，

和/或，步驟3)在溫度為50℃至400℃時實施，

和/或，步驟3)借助于流化層顆粒化實施。

8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，

在步驟4)中將至少一個滾子(W1、W2)加熱到50℃至400℃的溫度。

9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，

在另外的步驟7)中以催化溶液潤濕所述帶形材料或者以催化劑層涂覆所述帶形材料，和/或，在步驟1)中將組成部分a)的微粒的至少一部分以催化劑潤濕或涂覆。

10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，

在另外的步驟6)中將具有能導離子的膜片(M)的所述帶形材料印刷成多層材料。

11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，

在另外的步驟7)中將所述多層材料裁剪成膜片電極單元(MEA)。

12.膜片電極單元(MEA)，其特征在于，

所述膜片電極單元(MEA)借助于根據前述權利要求中任一項所述的方法制造。

13.燃料電池(100)，具有根據前一權利要求所述的膜片電極單元(MEA)。