CN111095641A - 膜电极组件的制造方法及堆叠体 - Google Patents

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Abstract

本说明书涉及一种膜电极组件的制造方法及堆叠体，该方法包括：通过在基材上形成电极催化剂层来制造电极膜；通过在具有与电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部的保护膜的一个表面上形成第一粘合层，在保护膜的另一表面上形成粘合强度小于第一粘合层的粘合强度的第二粘合层，来制造边缘密封膜；通过将边缘密封膜的具有第一粘合层的表面附接到电极膜的具有电极催化剂层的表面使得彼此面对，来制造层叠体；制备电解质膜；将层叠体设置在电解质膜的至少一个表面上，使得具有第二粘合层的表面面对电解质膜；在50℃以上的温度下将层叠体热粘合；以及去除基材和第一粘合层。

Description

膜电极组件的制造方法及堆叠体
技术领域
本申请要求于2018年1月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0007875的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本说明书涉及一种膜电极组件的制造方法及层叠体。具体地，本说明书涉及一种如下的膜电极组件的制造方法及层叠体，该膜电极组件包括阳极、阴极以及设置在阳极与阴极之间的电解质膜，该层叠体是在膜电极组件的制造过程中被层叠的中间体。
背景技术
近来，由于预计诸如石油或煤炭的现有能源的耗尽，因此对能够替代这些能源的能量的需求正在增长，作为替代能源之一，对燃料电池、金属二次电池、液流电池等的关注已经成为焦点。
作为这些替代能源之一，由于燃料电池高效并且不排放诸如NOx和SOx的污染物，并且被使用的燃料充足，因此对燃料电池进行了积极的研究。
图1示意性地示出了燃料电池的电产生原理，在燃料电池中，产生电的最基本的单元是膜电极组件(MEA：membrane electrode assembly)，膜电极组件由电解质膜(M)以及在电解质膜(M)的两个表面上形成的阳极(A)和阴极(C)构成。参照示出燃料电池的电产生原理的图1，在阳极(A)中发生诸如氢或碳氢化合物(例如，甲醇和丁烷)的燃料(F)的氧化反应，其结果是，产生氢离子(H+)和电子(e-)，氢离子穿过电解质膜(M)移动到阴极(C)。在阴极(C)中，穿过电解质膜(M)转移的氢离子、诸如氧气的氧化剂(O)以及电子发生反应而生成水(W)。通过该反应，电子移动到外部电路。
发明内容
技术问题
本说明书被做出旨在提供一种膜电极组件的制造方法及层叠体。具体地，本说明书被做出旨在提供一种如下的膜电极组件的制造方法及层叠体，该膜电极组件包括阳极、阴极以及设置在阳极与阴极之间的电解质膜，该层叠体是在膜电极组件的制造过程中层叠的中间体。
技术方案
本说明书提供一种膜电极组件的制造方法，该方法包括：通过在基材上形成电极催化剂层来制造电极膜；通过在具有与电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部的保护膜的一个表面上形成第一粘合层，并且在保护膜的另一表面上形成粘合强度小于第一粘合层的粘合强度的第二粘合层，来制造边缘密封膜；通过将边缘密封膜的形成有第一粘合层的表面附接到电极膜的形成有电极催化剂层的表面使得彼此面对，来制造层叠体；制备电解质膜；将层叠体设置在电解质膜的至少一个表面上，使得形成有第二粘合层的表面面对电解质膜；在50℃以上的温度下将层叠体热粘合；以及去除基材和第一粘合层。
此外，本说明书提供一种层叠体，包括：基材；电极催化剂层，设置在基材上；保护膜，设置在基材上并且具有与电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部；第一粘合层，设置在基材与保护膜之间并且在50℃以上的温度下粘合强度保持或降低；以及第二粘合层，设置在保护膜上并且在50℃以上的温度下粘合强度提高，其中，第一粘合层的粘合强度小于第二粘合层的粘合强度。
有益效果
根据本说明书的膜电极组件的制造方法通过首先制造边缘密封膜和电极膜被层叠的层叠体，并且使用该层叠体通过仅一次热压接工艺(thermal compression process)来制造膜电极组件，可以提高工艺的便利性和精确性。
附图说明
图1是示出燃料电池的电产生原理的示意图。
图2是示意性地示出燃料电池用膜电极组件的结构的图。
图3是示意性地示出燃料电池的示例的图。
图4是示意性示出根据本说明书的电极膜的图。
图5是示意性地示出根据本说明书的边缘密封膜的图。
图6是示意性地示出根据本说明书的膜电极组件的制造方法的图。
图7是示出根据示例1制造的膜电极组件的电解质膜的图。
图8是示出根据比较例1制造的膜电极组件的电解质膜的图。
图9是示出根据比较例2制造的膜电极组件的电解质膜的图。
10：电极膜
11：电极催化剂层
12：基材
20：边缘密封膜
21：第二粘合层
22：保护膜
23：第一粘合层
30：层叠体
40、100：电解质膜
50：膜电极组件
60：堆叠体
70：氧化剂供应部
80：燃料供应部
81：燃料箱
82：泵
200：阴极催化剂层
210：阳极催化剂层
400：阴极气体扩散层
410：阳极气体扩散层
500：阴极
510：阳极
具体实施方式
在下文中，将详细描述本说明书。
[膜电极组件的制造方法]
本说明书提供一种膜电极组件的制造方法，该方法包括：通过在基材上形成电极催化剂层来制造电极膜；通过在具有与电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部的保护膜的一个表面上形成第一粘合层，并且在保护膜的另一表面上形成粘合强度小于第一粘合层的粘合强度的第二粘合层，来制造边缘密封膜；通过将边缘密封膜的形成有第一粘合层的表面附接到电极膜的形成有电极催化剂层的表面使得彼此面对，来制造层叠体；制备电解质膜；将层叠体设置在电解质膜的至少一个表面上，使得形成有第二粘合层的表面面对电解质膜；在50℃以上的温度下将层叠体热粘合；以及去除基材和第一粘合层。图6示出了根据本说明书的膜电极组件的制造方法。
[电极膜的制造]
根据本说明书的膜电极组件的制造方法包括通过在基膜上形成电极催化剂层来制造电极膜。图4示出了在基材上形成有电极催化剂层的电极膜。
对基材的材料没有特别限制，只要该材料可以支撑将要在基材上形成的电极催化剂层并且在转印至电解质膜的期间具有良好的离型性即可，可以采用本领域中使用的典型的基材，并且该材料可以优选地是聚四氟乙烯(PTFE)片材。
电极催化剂层可以通过使用电极组成物来形成，形成电极催化剂层的方法可以通过本领域中已知的典型方法执行，例如，可以使用诸如喷涂、流延法、丝网印刷、刮涂、逗号涂布或模具涂布(die coating)的方法。
根据电极催化剂层的类型和用途，电极组成物可以多种多样地被应用，电极组成物可以包括催化剂、聚合物离聚物以及溶剂。
催化剂的类型没有特别限制，可以采用本领域中使用的催化剂。例如，催化剂可以包括选自由铂、钌、锇、铂-钌合金、铂-锇合金、铂-钯合金和铂-过渡金属合金组成的组中的金属颗粒。在这种情况下，金属颗粒可以是固体颗粒、中空金属颗粒、碗型颗粒、核-壳颗粒等。
催化剂不仅可以原样使用，而且还可以在被承载在碳基载体上的同时使用。
关于碳基载体，作为碳基材料，优选例可以是选自由石墨、炭黑、乙炔黑、超导电乙炔炭黑、科琴黑、活性炭、介孔碳、碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米角、碳纳米环、碳纳米线、富勒烯(C60)和超级P黑组成的组中的任意一种、或其两种以上的混合物。
作为聚合物离聚物，可以代表性地使用Nafion离聚物或诸如磺化聚三氟苯乙烯的磺化聚合物。
对溶剂没有特别限制，可以采用本领域中使用的溶剂。例如，作为溶剂，可以优选地使用选自由水、丁醇、异丙醇、甲醇、乙醇、正丙醇、乙酸正丁酯、甘油和乙二醇组成的组中的任意一种、或其两种以上的混合物。
[边缘密封膜的制造]
根据本说明书的膜电极组件的制造方法包括通过在具有与电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部的保护膜的一个表面上形成第一粘合层，并在保护膜的另一表面上形成粘合强度小于第一粘合层的粘合强度的第二粘合层，来制造边缘密封膜。
与电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部是指具有与电极催化剂层的电极活性区域相同的尺寸的开口部，或者具有电极催化剂层的电极活性区域的90％至110％的尺寸的开口部。
边缘密封膜的制造可以包括：制备具有与电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部的保护膜；在保护膜的一个表面上形成在50℃以上的温度下粘合强度保持或降低的第一粘合层；以及在保护膜的另一表面上形成在50℃以上的温度下提高的第二粘合层。
在本说明书的一个示例性实施例中，作为边缘密封膜的保护膜，可以选择PET、PE、PP、PEN和PVC中的任一种。
[第一粘合层的制造]
第一粘合层被部分地或全部地设置在具有与电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部的保护膜的一个表面上，并且其粘合强度可在50℃以上的温度下降低。
可以使第一粘合层的一部分或全部与电极膜的基材接触并且接合到电极膜的基材使得边缘密封膜被固定到电极膜。
第一粘合层的粘合强度在室温下可以为30gf/in至500gf/in。在这种情况下，粘合强度是通过剥离试验(peel test)测量的值。
第一粘合层在室温下具有粘合强度，并且随着温度升高，粘合强度逐渐减弱，并且在50℃以上的温度下粘合强度可降至100gf/in以下。粘合强度越低，离型性能越好，因此粘合强度的下限没有特别限制，例如可以为10gf/in以上。
[第二粘合层的制造]
第二粘合层设置在具有与电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部的保护膜的另一表面上，并且其粘合强度可在50℃以上的温度下提高。
可以使第二粘合层与下述的电解质膜接触并接合至电解质膜使得层叠体被固定到电解质膜。
第二粘合层的粘合强度在室温下可以为20gf/in以下，并且第二粘合层的粘合强度在室温下可以为0gf/in至10gf/in。
第二粘合层在室温下几乎不具有粘合强度，并且随着温度升高，其粘合强度提高，并且在50℃以上的温度下可以提高至500gf/in以上。粘合强度越高，接合性越好，因此对粘合强度的上限没有特别限制，例如可以为3000gf/in以下。第二粘合层的粘合强度在50℃以上的温度下可以为500gf/in至3000gf/in，具体地为500gf/in至2000gf/in。
第二粘合层在室温下的粘合强度与第二粘合层在50℃以上的温度下的粘合强度之差为500gf/in或更大，该差值越大，粘合性能越好，因此，该差值的上限没有特别限制，例如可以为3000gf/in以下。对于第二粘合层的组成，在室温或更高温度下粘合强度开始提高，在规定区间内的温度下粘合强度提高或保持，并且具体地在50℃至200℃的温度下粘合强度保持。图5示出了边缘密封膜的结构。
[层叠体的制造]
根据本说明书的膜电极组件的制造方法可以包括通过利用第一粘合层将边缘密封膜附接到电极膜来制造层叠体。
层叠体的制造可以是通过第一粘合层的粘合强度将边缘密封膜附接到电极膜而不对其施加热。具体地，层叠体的制造可以是通过用10kgf/cm2至50kgf/cm2的压力按压膜从而通过第一粘合层将边缘密封膜附接到电极膜。
由于保护膜的开口部位于与电极膜的电极活性区域相对应的区域中，因此层叠体的制造可以以使电极活性区域不被保护膜覆盖的方式将边缘密封膜附接到电极膜。
[电解质膜的制备]
根据本说明书的膜电极组件的制造方法可以包括制备电解质膜。
在电解质膜的制备中，可以购买外面制造的电解质膜，或者可以直接制造电解质膜。
电解质膜可以是包括具有离子导电聚合物的聚合物并且通过将离子导电聚合物浸渍在多孔载体的孔中制造出的增强膜，或者可以是不具有多孔载体而是通过使离子导电聚合物固化制造出的纯膜。
离子导电聚合物没有特别限制，只要该聚合物是能够交换离子的物质即可，并且可以使用本领域中通常使用的离子导电聚合物。
离子导电聚合物可以是烃基聚合物、部分氟基聚合物或氟基聚合物。
烃基聚合物可以是不具有氟基团的烃基磺化聚合物，相反，氟基聚合物可以是利用氟基团而饱和的磺化聚合物，部分氟基聚合物可以是利用氟基团而未饱和的磺化聚合物。
离子导电聚合物可以是选自由全氟磺酸基聚合物、烃基聚合物、芳族砜基聚合物、芳族酮基聚合物、聚苯并咪唑基聚合物、聚苯乙烯基聚合物、聚酯基聚合物、聚酰亚胺基聚合物、聚偏二氟乙烯基聚合物、聚醚砜基聚合物、聚苯硫醚基聚合物、聚苯醚基聚合物、聚磷腈基聚合物、聚萘二甲酸乙二醇酯基聚合物、聚酯基聚合物、掺杂的聚苯并咪唑基聚合物、聚醚酮基聚合物、聚醚醚酮基聚合物、聚苯基喹喔啉基聚合物、聚砜基聚合物、聚吡咯基聚合物和聚苯胺基聚合物组成的组中的一种或两种以上聚合物。该聚合物可以被磺化而使用，并且可以是单共聚物、交替共聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、多嵌段共聚物或接枝共聚物，但不限于此。
离子导电聚合物可以是具有阳离子导电性的聚合物，并且可以包括例如全氟磺酸基聚合物、磺化聚醚醚酮(sPEEK)、磺化聚醚酮(sPEK)、聚(偏二氟乙烯)-接枝-聚(苯乙烯磺酸)(PVDF-g-PSSA)和磺化聚(芴基醚酮)中的至少一种。
[层叠体的设置]
根据本说明书的膜电极组件的制造方法可以包括将层叠体设置在电解质膜的至少一个表面上使得形成有第二粘合层的表面面对电解质膜。
[热粘合步骤]
根据本说明书的膜电极组件的制造方法可以包括将层叠体在50℃以上的温度下热粘合。
热粘合将50℃以上的热和压力施加到层叠体和电解质膜的整个表面，使得层叠体的电极催化剂层被转印到电解质膜，并且层叠体的第二粘合层具有由于热而提高的粘合强度，其结果是，层叠体的边缘密封膜可以被附接到电解质膜。
在热粘合中，在50℃以上的温度下粘合强度降低的第一粘合层的粘合强度可能降低。
[第一粘合层的去除]
根据本说明书的膜电极组件的制造方法可以包括去除基材和第一粘合层。
可以去除粘合强度由于热粘合中的热而降低的第一粘合层以及通过第一粘合层附接的基材。
[层叠体]
本说明书提供一种层叠体，包括：基材；电极催化剂层；保护膜；第一粘合层；以及第二粘合层。
关于上述的膜电极组件的制造方法的描述可以应用于对于层叠体的描述。
[电极催化剂层]
电极催化剂层可以设置在基材上。
电极催化剂层可以用作阳极的催化剂层和阴极的催化剂层中的至少一者，在阳极的催化剂层中发生燃料的氧化反应，在阴极的催化剂层中发生氧化剂的还原反应。
在本说明书的示例性实施例中，电极催化剂层中的每一个可以具有3μm至30μm的厚度。在这种情况下，阳极的催化剂层和阴极的催化剂层的厚度可以彼此相同或不同。
[保护膜]
保护膜可以具有与电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部。
电极催化剂层的电极活性区域是指可以暴露于燃料或氧化剂而不被保护膜覆盖的同时作为电极起作用的区域。
电极催化剂层的电极活性区域可以是电极催化剂层的总面积，或者可以小于电极催化剂层的总面积。
当电极催化剂层的电极活性区域与电极催化剂层的总面积相同时，保护膜的开口部的尺寸与电极催化剂层的尺寸相同。
当电极催化剂层的电极活性区域小于电极催化剂层的总面积时，由于保护膜的开口部的尺寸小于电极催化剂层的尺寸，因此电极催化剂层的面积的一部分可被保护膜覆盖。
[第一粘合层]
第一粘合层设置在基材与保护膜之间，并且其粘合强度在50℃以上的温度下降低。
第一粘合层可以包含丁腈橡胶基、硅酮基、丙烯酸基、环氧基和酚基组成中的至少一者。
[第二粘合层]
第二粘合层设置在保护膜上，并且其粘合强度在50℃以上的温度下提高。
第二粘合层包含丁腈橡胶基、硅酮基、丙烯酸基、环氧基和酚基组成中的至少一者，具体地，可以包含具有热固性的环氧基或酚基组成。
[电解质膜]
根据本说明书的层叠体可以进一步包括设置在第二粘合层上的电解质膜。
根据本说明书的层叠体可以包括第一单元和第二单元。具体地，根据本说明书的层叠体可以进一步包括第一单元、第二单元以及设置在第一单元与第二单元之间的电解质膜。
此外，第一单元和第二单元中的每一者可以包括：基材；设置在基材上的电极催化剂层；保护膜，设置在基材上并且具有与电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部；第一粘合层，设置在基材与保护膜之间并且在50℃以上的温度下粘合强度降低；以及第二粘合层，设置在保护膜上并且在50℃以上的温度下粘合强度提高。在这种情况下，根据本说明书的层叠体可以进一步包括设置在第一单元的第二粘合层与第二单元的第二粘合层之间的电解质膜。
[MEA/电池]
本说明书提供一种电化学电池，包括：阳极；阴极；电解质膜，设置在阳极和阴极之间，其中，电化学电池包括通过膜电极组件的制造方法制造的膜电极组件。
阴极是指在电池放电时接收电子并被还原的电极，并且可以是在电池充电时被氧化并释放电子的阳极(氧化电极)。阳极是指在电池放电时被氧化并释放电子的电极，并且可以是在电池充电时接收电子并被还原的阴极(还原电极)。
电化学电池是指利用化学反应的电池，并且其类型没有特别限制，只要电池包括聚合物电解质膜即可，例如，电化学电池可以是燃料电池、金属二次电池或液流电池。
本说明书提供一种电化学电池模块，包括电化学电池作为单位电池。
可以通过将双极板插入根据本申请的一个示例性实施例的单元电池之间以堆叠电池来形成电化学电池模块。
具体地，电池模块可以用作电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆或电力储存装置的电源。
本说明书提供一种通过膜电极组件的制造方法制造的膜电极组件。
本说明书提供一种包括该膜电极组件的燃料电池。
图2示意性地示出了用于燃料电池的膜电极组件的结构，用于燃料电池的膜电极组件可以包括电解质膜10、以及夹着电解质膜10而彼此面对的阴极50和阳极51。在阴极中，可以从电解质膜10依次设置阴极催化剂层20和阴极气体扩散层40，在阳极中，可以从电解质膜10依次设置阳极催化剂层21和阳极气体扩散层41。
图3示意性地示出了燃料电池的结构，燃料电池包括堆叠体60、氧化剂供应部70以及燃料供应部80。
堆叠体60包括一个上述的膜电极组件或两个以上的膜电极组件，当包括两个以上的膜电极组件时，堆叠体60包括设置于膜电极组件之间的分隔件。分隔件用于防止膜电极组件彼此电连接，并且用于将从外部供应的燃料和氧化剂传输到膜电极组件。
氧化剂供应部70用于将氧化剂供应到堆叠体60。作为氧化剂，代表性地使用氧气，并且可以通过将氧气或空气注入氧化剂供应部70来使用氧气或空气。
燃料供应部80用于将燃料供应到堆叠体60，并且可以由储存燃料的燃料箱81以及将储存在燃料箱81中的燃料供应到堆叠体60的泵82组成。作为燃料，可以使用气态或液态的氢或碳氢燃料。碳氢燃料的示例可以包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或天然气。
[实施例]
在下文中，将通过示例更详细地描述本说明书。然而，提供以下示例仅用于举例说明本说明书，而不旨在限制本说明书。
[示例]
[示例1]
[边缘密封膜]
通过使用丙烯酸树脂基双面胶带用约10kgf/cm2的压力按压包含酚醛树脂等的热粘合膜的粘合表面的相反的表面，来制造边缘密封膜。
作为热粘合膜，使用大贤ST株式会社(Daehyun ST Co.,Ltd.)制造的PET材料热粘合膜；作为丙烯酸树脂基双面胶带，使用丙烯酸粘合层的3M 4910双面胶带。
[电极膜]
通过将铂承载碳催化剂(Pt/C)添加到Nafion溶液、1-丙醇和少量的水和乙二醇中并以高速搅拌所得的混合物来制造催化剂浆料。催化剂浆料中的铂承载碳催化剂(Pt/C)、20％Nafion溶液、1-丙醇、水和乙二醇的重量比为1：2：10：1：1。
通过使用喷墨涂布机将催化剂浆料涂布到聚四氟乙烯(PTFE)片材上。在这种情况下，涂布量是干燥后的Pt重量，涂布了0.4mg/cm2的Pt。
在涂布了催化剂浆料之后，使涂布的催化剂浆料在35℃下固化30分钟并在100℃下固化1小时，并烘干所涂布的催化剂浆料，来形成电极膜。
[层叠体]
通过使所制造的电极膜的电极催化剂层与上述的边缘密封膜的第一粘合层的表面接触并且用10kgf/cm2的压力按压接触的层1至2秒来形成层叠体。通过按压，使第一粘合层与电极催化剂层的基材接触。
[膜电极组件]
在层叠体中，第二粘合层和电解质膜被设置成彼此接触，并且在130℃和120kgf/cm2下被热压接5分钟，通过利用机械剥离方法除去第一粘合层以及被第一粘合层附接的基材，最终制造出膜电极组件。
[比较例1]
通过与示例1相同的方法制造出电极膜。
设置电解质膜和在示例1中使用的热粘合膜，并且在80℃下热压接10秒。通过将电极膜设置在所制造的电解质膜-热粘合膜组件中并且在130℃和120kgf/cm2下将组件热压接5分钟，制造出膜电极组件。
[比较例2]
设置电解质膜和示例1中使用的热粘合膜，并且在80℃下热压接10秒。示例1中的催化剂浆料被制造出，然后直接涂覆在制造出的电解质膜-热粘合膜组件上。在这种情况下，涂布量是干燥后的Pt重量，涂布了0.4mg/cm2的Pt。
[实验例1]
为了比较根据示例1、比较例1和比较例2制造出的膜电极组件的电解质膜的损坏程度，拍摄了照片，照片在图7(示例1)、图8(比较例1)、图9(比较例2)中示出。
可以确认的是，根据示例1的膜电极组件的电解质膜具有稳定的活性区域，但是可以确认的是，根据比较例1和2的膜电极组件的电解质膜的活性区域的转印是不稳定的。

Claims (7)

1.一种膜电极组件的制造方法，所述方法包括：
通过在基材上形成电极催化剂层来制造电极膜；
通过在具有与所述电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部的保护膜的一个表面上形成第一粘合层，并且在所述保护膜的另一表面上形成粘合强度小于所述第一粘合层的粘合强度的第二粘合层，来制造边缘密封膜；
通过将所述边缘密封膜的形成有所述第一粘合层的表面附接到所述电极膜的形成有所述电极催化剂层的表面使得彼此面对，来制造层叠体；
制备电解质膜；
将所述层叠体设置在所述电解质膜的至少一个表面上，使得形成有所述第二粘合层的表面面对所述电解质膜；
在50℃以上的温度下将所述层叠体热粘合；以及
去除所述基材和所述第一粘合层。
2.根据权利要求1所述的膜电极组件的制造方法，其中，在所述层叠体的制造中，用10kgf/cm2至50kgf/cm2的压力按压所述电极膜和所述边缘密封膜，并且所述电极膜和所述边缘密封膜通过所述第一粘合层被彼此附接。
3.根据权利要求1所述的膜电极组件的制造方法，其中，所述第一粘合层的粘合强度在50℃以上的温度下保持或降低，所述第二粘合层的粘合强度在50℃以上的温度下提高。
4.一种层叠体，包括：
基材；
电极催化剂层，所述电极催化剂层设置在所述基材上；
保护膜，所述保护膜设置在所述基材上并且具有与所述电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部；
第一粘合层，所述第一粘合层设置在所述基材与所述保护膜之间并且在50℃以上的温度下粘合强度保持或降低；以及
第二粘合层，所述第二粘合层设置在所述保护膜上并且在50℃以上的温度下粘合强度提高，
其中，所述第一粘合层的粘合强度小于所述第二粘合层的粘合强度。
5.根据权利要求4所述的层叠体，还包括：电解质膜，所述电解质膜设置在所述第二粘合层上。
6.根据权利要求4所述的层叠体，其中，所述层叠体包括第一单元和第二单元，
所述第一单元和所述第二单元中的每一者包括：
所述基材；
电极催化剂层，所述电极催化剂层设置在所述基材上；
保护膜，所述保护膜设置在所述基材上并且具有与所述电极催化剂层的电极活性区域相对应的开口部；
第一粘合层，所述第一粘合层设置在所述基材与所述保护膜之间并且在50℃以上的温度下粘合强度保持或降低；以及
第二粘合层，所述第二粘合层设置在所述保护膜上并且在50℃以上的温度下粘合强度提高，
所述第一粘合层的粘合强度小于所述第二粘合层的粘合强度，并且
所述层叠体还包括设置在所述第一单元的所述第二粘合层与所述第二单元的所述第二粘合层之间的电解质膜。
7.根据权利要求6所述的层叠体，其中，所述第一粘合层包含丁腈橡胶基、硅酮基、丙烯酸基、环氧基和酚基组成中的至少一者。
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