CN201060896Y - 一种质子交换膜燃料电池复合膜电极 - Google Patents

一种质子交换膜燃料电池复合膜电极 Download PDF

Info

Publication number
CN201060896Y
CN201060896Y CNU200720013595XU CN200720013595U CN201060896Y CN 201060896 Y CN201060896 Y CN 201060896Y CN U200720013595X U CNU200720013595X U CN U200720013595XU CN 200720013595 U CN200720013595 U CN 200720013595U CN 201060896 Y CN201060896 Y CN 201060896Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
porous carbon
electrode
diffusion layer
film
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNU200720013595XU
Other languages
English (en)
Inventor
徐洪峰
明平文
侯中军
阳贻华
刘常福
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sunrise Power Co Ltd
Original Assignee
Sunrise Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sunrise Power Co Ltd filed Critical Sunrise Power Co Ltd
Priority to CNU200720013595XU priority Critical patent/CN201060896Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201060896Y publication Critical patent/CN201060896Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Abstract

一种质子交换膜燃料电池复合膜电极，由扩散层、催化层、多孔碳层、电解质膜和保护框构成，其特征在于所述的膜电极的多孔碳层的四周比扩散层小1－2mm，在扩散层四周比多孔碳层大的区域粘结一层周边保护膜，周边保护膜在扩散层上的粘结宽度是多孔碳层比扩散层小的宽度，厚度与多孔碳层相同。周边保护膜是聚四氟乙烯薄膜。本实用新型的优点是由于周边保护膜贴复在多孔碳层的四周，厚度与多孔碳层相同，所以本实用新型的复合膜电极的中间和四周具有同样的厚度，当在四周附上保护框后，在膜与电极结合部就形成了一个新的保护膜，增大了膜与电极结合部的机械强度。

Description

一种质子交换膜燃料电池复合膜电极
技术领域
本实用新型涉及质子交换膜燃料电池，尤其涉及质子交换膜燃料电池膜电极技术。
背景技术
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种直接把储存在燃料和氧化剂内的化学能转化为电能的发电装置，具有能量转化效率高、功率密度大，环境友好等优点。质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心是膜电极组件，膜电极组件由两张电极和置于其中的电解质膜构成。两张电极分别是阳极和阴极，均由催化层和扩散层构成；电解质膜是一张薄的固体聚合物电解质，通常由聚四氟乙烯(PTFE)骨架和磺酸集团组成，是质子的量导体，电子的绝缘体。
质子交换膜燃料电池(PEMFC)在使用过程中，由于受到阴阳极压力差变化、温度变化和膜的溶涨/收缩的冲击，非常容易破裂，特别是膜与电极四周的结合部。现有技术中对膜电极四周的保护方法有：上海神力科技有限公司的技术：利用胶带把电极四周与膜粘结在一起保护膜与电极的结合部；加拿大Ballard公司的技术：采用在电极四周灌满硅橡胶，一方面保护电极与膜的结合部，另一方面代替传统的密封件。现有技术的这两种方法的缺点是，会增大电极与膜结合部的厚度，导致膜电极厚度不均匀。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种新形式的复合膜电极，使膜电极的厚度均匀。本实用新型的技术解决方案是：一种质子交换膜燃料电池复合膜电极，由扩散层、催化层、多孔碳层、电解质膜和保护框构成，其结构在于所述的膜电极的多孔碳层的四周比扩散层小1-2mm，在扩散层四周比多孔碳层大的区域粘结一层周边保护膜，周边保护膜在扩散层上的粘结宽度是多孔碳层比扩散层小的宽度，厚度与多孔碳层相同。
本实用新型所述的质子交换膜燃料电池，其结构在于所述的周边保护膜是聚四氟乙烯薄膜。
本实用新型的优点是：由于周边保护膜贴复在多孔碳层的四周，厚度与多孔碳层相同，所以本实用新型的复合膜电极的中间和四周具有同样的厚度，当在四周附上保护框后，在膜与电极结合部就形成了一个新的保护膜，增大了膜与电极结合部的机械强度。
附图说明
本实用新型有附图2幅，其中：
图1是本实用新型膜电极结构示意图。
图2是传统膜电极结构示意图。
附图中，1、扩散层  2、多孔碳层和催化层  3、周边保护膜  4、传统保护框  5、电解质膜。
具体实施方式
图1所示的实施例，质子交换膜燃料电池电极的扩散层与催化层之间的多孔碳层的厚度在20-30微米，该层内没有催化剂。多孔碳层的四周比扩散层小1-2mm，把一个厚度为20-30微米的聚四氟乙烯保护膜粘结在扩散层上，在扩散层上的粘结宽度恰好是多孔碳层比扩散层小的宽度，厚度与多孔碳层一致，加上保护框后，电极的中间和四周具有同一厚度。催化层可以做到膜上，也可以做到多孔碳层上。如果做到多孔碳层上，催化层面积大小要和多孔碳层的面积大小一样。此时，粘结在扩散层上的聚四氟乙烯薄膜的厚度也要增加上催化层的厚度。然后把阳、阴极电极与与膜热压在一起并在四周附上保护框。这样，在膜与电极结合部就形成了一个新的保护膜，增大了膜与电极结合部的机械强度。

Claims (2)

1.一种质子交换膜燃料电池复合膜电极，由扩散层、催化层、多孔碳层、电解质膜和保护框构成，其特特征在于所述的膜电极的多孔碳层的四周比扩散层小1-2mm，在扩散层四周比多孔碳层大的区域粘结一层周边保护膜，周边保护膜在扩散层上的粘结宽度是多孔碳层比扩散层小的宽度，厚度与多孔碳层相同。
2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池，其特征在于所述的周边保护膜是聚四氟乙烯薄膜。
CNU200720013595XU 2007-07-27 2007-07-27 一种质子交换膜燃料电池复合膜电极 Expired - Lifetime CN201060896Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU200720013595XU CN201060896Y (zh) 2007-07-27 2007-07-27 一种质子交换膜燃料电池复合膜电极

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU200720013595XU CN201060896Y (zh) 2007-07-27 2007-07-27 一种质子交换膜燃料电池复合膜电极

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201060896Y true CN201060896Y (zh) 2008-05-14

Family

ID=39409385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU200720013595XU Expired - Lifetime CN201060896Y (zh) 2007-07-27 2007-07-27 一种质子交换膜燃料电池复合膜电极

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201060896Y (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105304911A (zh) * 2015-11-27 2016-02-03 上海空间电源研究所 一种燃料电池电极结构及其制备方法
CN109638293A (zh) * 2018-10-26 2019-04-16 浙江博氢新能源有限公司 高温燃料电池膜电极及其制备方法和组装方法
CN110212225A (zh) * 2019-05-31 2019-09-06 苏州擎动动力科技有限公司 一种直接涂布法制备膜电极的方法及其制备得到的膜电极
CN112103525A (zh) * 2020-08-11 2020-12-18 天能电池集团股份有限公司 一种柔性燃料电池
CN114824352A (zh) * 2022-05-05 2022-07-29 上海安池科技有限公司 一种具有保护框的燃料电池膜电极的制作方法及膜电极

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105304911A (zh) * 2015-11-27 2016-02-03 上海空间电源研究所 一种燃料电池电极结构及其制备方法
CN105304911B (zh) * 2015-11-27 2018-12-04 上海空间电源研究所 一种燃料电池电极结构及其制备方法
CN109638293A (zh) * 2018-10-26 2019-04-16 浙江博氢新能源有限公司 高温燃料电池膜电极及其制备方法和组装方法
CN110212225A (zh) * 2019-05-31 2019-09-06 苏州擎动动力科技有限公司 一种直接涂布法制备膜电极的方法及其制备得到的膜电极
CN112103525A (zh) * 2020-08-11 2020-12-18 天能电池集团股份有限公司 一种柔性燃料电池
CN112103525B (zh) * 2020-08-11 2022-04-01 天能电池集团股份有限公司 一种柔性燃料电池
CN114824352A (zh) * 2022-05-05 2022-07-29 上海安池科技有限公司 一种具有保护框的燃料电池膜电极的制作方法及膜电极

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2852407Y (zh) 质子交换膜燃料电池的膜电极边框结构
CN104064793B (zh) 一种碱性阴离子交换膜燃料电池膜电极的制备方法
JP2004134392A (ja) 保護フィルム層を備える触媒コーティングされたイオノマー膜およびその膜から作製される膜電極アセンブリ
CN101118972B (zh) 一种燃料电池的密封结构
CN101393989A (zh) 一种带密封边框的核心组件及由此制备的膜电极
CN111063925B (zh) 催化剂涂覆膜、燃料电池及制备方法
CN102496726B (zh) 质子交换膜燃料电池膜电极的制备方法和质子交换膜燃料电池膜电极成型夹具
CN100433427C (zh) 一种质子交换膜燃料电池用双极板的制作方法
CN201060896Y (zh) 一种质子交换膜燃料电池复合膜电极
WO2021035888A1 (zh) 膜电极组件、制备方法及燃料电池单电池
JP5070817B2 (ja) 固体高分子電解質型燃料電池の膜・電極接合体とその製造方法
CN101483240B (zh) 一种用于燃料电池的超薄型石墨双极板的加工方法
CN109638293B (zh) 高温燃料电池膜电极及其制备方法和组装方法
CN206834254U (zh) 一种质子交换膜燃料电池
KR20080105255A (ko) 전기전도도가 향상된 5-레이어 ｍｅａ 제조 방법
CN208173710U (zh) 燃料电池的双极板结构
KR102163539B1 (ko) 막-전극 어셈블리, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 연료 전지 스택
CN113555568A (zh) 一种膜电极及其制备方法
JP2007506246A (ja) Ｍｅａ触媒層の重なり合いを制御することによる一つのｍｅａ故障モードに取り組む方法
JP2004247294A (ja) 燃料電池用発電素子およびその製造方法ならびに前記発電素子を用いた燃料電池
CN204088433U (zh) 一种高强度熔融碳酸盐燃料电池隔膜
JP5251139B2 (ja) 燃料電池の膜・電極接合体の製造方法
CN102110838A (zh) 一种质子交换膜燃料电池电堆
JP2002343377A (ja) 燃料電池用電解質膜−電極接合体およびその製造方法
US20090017354A1 (en) Fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20080514