[發(fā)明專利]用于燃料電池的快速固化膠帶及其制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010815628.2
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112048250A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 徐斌
• 申請（專利權(quán)）人: 上海文施綠極科技有限公司
• 主分類號: C09J7/25
• 分類號: C09J7/25;C09J7/30;C09J113/00;C09J163/04;C09J161/10;C09J161/06;H01M8/0289
• 代理公司: 上海首言專利代理事務所(普通合伙) 31360
• 代理人: 苗繪

本發(fā)明公開了一種用于燃料電池的快速固化膠帶及其制造方法。本發(fā)明公開的用于燃料電池的快速固化膠帶，包含：粘合劑和基膜，粘合劑涂覆在基膜上，粘合劑包含：100重量份的羧基封端的丁二烯丙烯腈，50～70重量份的線型酚醛環(huán)氧樹脂，30～50重量份的苯酚甲醛樹脂，3～10重量份的固化劑，以及，20～30重量份的甲階酚醛樹脂。本發(fā)明即使在電解質(zhì)膜的pH值為4的酸性環(huán)境，且包含水的條件下，也可以在燃料電池的墊片膜和電解質(zhì)膜兩種非均質(zhì)材料之間長時間保持粘合度，有效避免了防止正極和負極的燃料到相反側(cè)的現(xiàn)象，提高了燃料電池的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)，特別涉及一種用于燃料電池的快速固化膠帶。

背景技術(shù)

高分子電解質(zhì)燃料電池(polymer electrolyte fuel cell，PEFC)是使用具有氫離子交換特性的高分子膜作為電解質(zhì)的燃料電池，也被稱為固體高分子電解質(zhì)燃料電池(solid polymer electrolyte fuel cells，SPEFC)、氫離子交換膜燃料電池(protonexchange membrane fuel cells，PEMFC)。與其他燃料電池相比，聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(PEMFC)啟動溫度低于80℃，效率高，電流密度和功率密度高，并且啟動時間短，同時對負載變化反應快。尤其是使用聚合物膜作為電解質(zhì)，不需要對腐蝕和電解質(zhì)控制，并且對反應器中的壓力變化也不敏感。此外，由于設計簡單，易于制造并且可以實現(xiàn)多種輸出，聚電解質(zhì)燃料電池(PEFC)廣泛應用于無公害車輛的動力源，現(xiàn)場發(fā)電，移動電源和軍用電源。

高分子電解質(zhì)燃料電池膜-電極組件(Membrane-Electrode Assembly，MEA)，這種結(jié)構(gòu)為正極-膜-負極的三層結(jié)構(gòu)，而稱為3LAYER。因為在膜-電極組件外部沒有電極的部分僅由電解質(zhì)膜構(gòu)成，因此在驅(qū)動燃料電池的情況下，會發(fā)生燃料跨越現(xiàn)象，導致其耐久性差。為了解決上述問題，通常使用具有良好的耐化學性或機械性能的膜聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚酰亞胺(PI)膜補充到膜-電極組件的邊緣來設計，防止燃料跨越現(xiàn)象。但由于電解質(zhì)膜與墊片膜的異質(zhì)材料之間密合性差，因此，僅通過補墊膜的方式，無法防止燃料跨越現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種用于燃料電池的快速固化膠帶，包含：粘合劑和基膜，粘合劑涂覆在基膜上，粘合劑包含：100重量份的羧基封端的丁二烯丙烯腈，50～70重量份的線型酚醛環(huán)氧樹脂，30～50重量份的苯酚甲醛樹脂，3～10重量份的固化劑，以及，20～30重量份的甲階酚醛樹脂。

進一步，固化劑為咪唑固化劑，或包含如下一種或多種：胺、酸酐和酸酐固化劑。

進一步，羧基封端的丁二烯丙烯腈的丁二烯占70～90％的重量比，丙烯腈占10～30％的重量比。

進一步，羧基封端的丁二烯丙烯腈的分子量范圍為5000～200000。

進一步，線型酚醛環(huán)氧樹脂和苯酚甲醛樹脂的熔點范圍為90℃～120℃。

進一步，粘合劑的厚度范圍為10～50μm。

進一步，基膜為聚酰亞胺或聚萘二甲酸乙二酯膜。

進一步，基膜的厚度范圍為10～70μm。

根據(jù)本發(fā)明又一實施例，提供了一種用于燃料電池的快速固化膠帶的制造方法，包含如下步驟：

在100重量份的羧基封端的丁二烯丙烯腈中添加50～70重量份的線型酚醛環(huán)氧樹脂，30～50重量份的苯酚甲醛樹脂，3～10重量份的固化劑，以及，20～30重量份的甲階酚醛樹脂，獲取粘合劑溶液；

使用丙酮溶劑溶解粘合劑溶液，攪拌獲取丙酮-粘合劑混合液；

冷卻丙酮-粘合劑混合液，獲取粘合劑；

將粘合劑涂布在基膜上，丙酮在涂布粘合劑的過程中揮發(fā)，獲取膠帶；