RU2751535C2 - Membrane-electrode fuel cell block with polymer membrane - Google Patents

Membrane-electrode fuel cell block with polymer membrane Download PDF

Info

Publication number
RU2751535C2
RU2751535C2 RU2019131636A RU2019131636A RU2751535C2 RU 2751535 C2 RU2751535 C2 RU 2751535C2 RU 2019131636 A RU2019131636 A RU 2019131636A RU 2019131636 A RU2019131636 A RU 2019131636A RU 2751535 C2 RU2751535 C2 RU 2751535C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
electrodes
suspension
fuel cells
polymer
Prior art date
Application number
RU2019131636A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019131636A (en
RU2019131636A3 (en
Inventor
Вениамин Богданович Аваков
Александр Андреевич Дацкевич
Владимир Валентинович Силин
Али Рахимович Урусов
Джавдат Анвярович Хайров
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр"
Priority to RU2019131636A priority Critical patent/RU2751535C2/en
Publication of RU2019131636A publication Critical patent/RU2019131636A/en
Publication of RU2019131636A3 publication Critical patent/RU2019131636A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2751535C2 publication Critical patent/RU2751535C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, namely to the membrane-electrode block (hereinafter – MEB), mainly for low-temperature fuel cells with an organic solid polymer membrane. The membrane is tightly clamped over its entire surface between the electrodes made of a strong carbon-graphite material. Sealing gaskets located on the peripheral part of each electrode are made from the gas supply side. The membrane is applied in any known way to the surface of one or two electrodes, followed by their connection (by pressing) with each other. To create an improved gas density of the membrane and its electrochemical parameters, it is proposed to use multilayer membranes using a suspension of various ionomers. It is also proposed to made the peripheral part of the membrane, located outside the core, by applying a suspension of non-conductive material that does not deform when the membrane is moistened.EFFECT: technical result of the invention is an increase in the resource indicators and reliability of the MEB operation.5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетических установок на топливных элементах, а именно к батарее топливных элементов и ее главной составляющей - мембранно-электродному блоку (МЭБ) преимущественно низкотемпературных топливных элементов с органической газоплотной протонопроводящей полимерной мембраной (далее по тексту - мембрана).The invention relates to the field of power plants on fuel cells, namely to a fuel cell stack and its main component - a membrane-electrode unit (MEA) of predominantly low-temperature fuel cells with an organic gas-tight proton-conducting polymer membrane (hereinafter referred to as the membrane).

Известно (см. Лидоренко Н.С., Мучник Г.Ф. Электрохимические генераторы. - М: Энергоиздат, 1982), что МЭБ состоит из двух электродов (анода и катода) разделенных мембраной. На электродах, содержащих катализатор на основе платины, идут электрохимические реакции окисления топлива (на аноде) и восстановление окислителя (на катоде). В качестве топлива используется водород или его смеси с газами, не являющимися ядом для катализатора. Могут также использоваться жидкие виды топлива, такие как метанол, муравьиная кислота и др. В качестве окислителя используется кислород, либо чистый, либо в составе воздуха. Перенос к катоду образующихся на аноде положительных зарядов (протонов) реализуется через мембрану. Равный по величине перенос отрицательных зарядов (электронов) от анода к катоду идет через внешнюю цепь. В результате реакции получаем электрическую энергию, которая реализуется на полезной нагрузке.It is known (see Lidorenko NS, Muchnik GF Electrochemical generators. - M: Energoizdat, 1982) that the MEA consists of two electrodes (anode and cathode) separated by a membrane. Electrodes containing a platinum-based catalyst undergo electrochemical reactions of fuel oxidation (at the anode) and reduction of the oxidant (at the cathode). The fuel used is hydrogen or its mixtures with gases that are not poisonous for the catalyst. Liquid fuels such as methanol, formic acid, etc. can also be used. Oxygen is used as an oxidizing agent, either pure or in the air. The transfer of positive charges (protons) formed at the anode to the cathode is realized through the membrane. Equal transfer of negative charges (electrons) from the anode to the cathode goes through an external circuit. As a result of the reaction, we obtain electrical energy, which is realized on the payload.

Роль мембраны состоит в эффективном разделении электродов, исключающем как прямую реакцию реагентов (топлива и окислителя), так и прямой контакт электродов. Мембрана должна обладать:The role of the membrane is to effectively separate the electrodes, excluding both direct reaction of reagents (fuel and oxidizer) and direct contact of the electrodes. The membrane must have:

- высокой протонной проводимостью;- high proton conductivity;

- отсутствием электронной проводимости;- lack of electronic conductivity;

- газоплотностью (газонепроницаемостью);- gas tightness (gas tightness);

- химической стабильностью;- chemical stability;

- механической (усталостной) прочностью.- mechanical (fatigue) strength.

Без перечисленных качеств трудно ожидать хороших вольтамперных и ресурсных характеристик топливного элемента. Между тем из отечественных и зарубежных источников известны (см. Коровин Н.В. Электрохимическая энергетика. - М.: Энергоатомиздат, 1991; Fuel Cell Handbook (Seventh Edition) U.S. Department of Energy, November 2004) конструкции топливных элементов, в которых мембрана не только выполняет отмеченную выше функцию, но и служит разделителем газовых сред и находится под воздействием перепада давлений топлива и окислителя, т.е. является несущей конструкцией МЭБ. При этом она должна противостоять перепадам давления реагентов, особенно опасным по периферии активной ее части в районе уплотнения. Чтобы обеспечить низкий уровень напряжений в мембране под воздействием перепада давлений реагентов мембрана должна быть толстой. Очевидно, что чем толще мембрана, тем более надежно и успешно она будет выполнять функции несущей конструкции МЭБ.Without these qualities, it is difficult to expect good current-voltage and resource characteristics of the fuel cell. Meanwhile, from domestic and foreign sources are known (see N.V. Korovin, Electrochemical Energy. - M .: Energoatomizdat, 1991; Fuel Cell Handbook (Seventh Edition) US Department of Energy, November 2004) fuel cell designs in which the membrane is not only performs the above function, but also serves as a separator of gaseous media and is under the influence of the pressure difference between the fuel and the oxidizer, i.e. is the supporting structure of the OIE. At the same time, it must withstand the pressure drops of the reagents, which are especially dangerous along the periphery of its active part in the area of the seal. To maintain a low level of stress in the membrane under the influence of the differential pressure of the reactants, the membrane must be thick. Obviously, the thicker the membrane, the more reliably and successfully it will perform the functions of the supporting structure of the MEA.

Также известно, что:It is also known that:

- чем тоньше мембрана, тем меньше внутреннее сопротивление МЭБ и, соответственно, лучше вольтамперные характеристика и коэффициент полезного действия топливного элемента;- the thinner the membrane, the lower the internal resistance of the MEA and, accordingly, the better the current-voltage characteristic and the efficiency of the fuel cell;

- чем тоньше мембрана, тем она дешевле, причем практически пропорционально уменьшению толщины;- the thinner the membrane, the cheaper it is, and is almost proportional to the decrease in thickness;

- чем тоньше мембрана, тем проще решается вопрос управления ее увлажнением, т.е. наиболее важный и сложный вопрос эксплуатации;- the thinner the membrane, the easier it is to solve the issue of controlling its moisture content, i.e. the most important and difficult issue of operation;

- чем тоньше мембрана, тем лучше она сохраняет целостность при периодических деформациях, связанных со степенью увлажнения, которая может сильно меняться в периоды вводов-выводов топливных элементов; в данном случае меньшая толщина мембраны приводит к меньшей абсолютной деформации мембраны и, соответственно, меньшим воздействующим на нее усилиям, если она заневолена уплотнительными деталями МЭБ.- the thinner the membrane, the better it retains its integrity during periodic deformations associated with the degree of moisture, which can vary greatly during the periods of fuel cell I / O; in this case, a smaller membrane thickness leads to a lower absolute deformation of the membrane and, accordingly, lower forces acting on it, if it is unencumbered by the MEA sealing parts.

Таким образом, использование дорогостоящей мембраны в качестве несущей конструкции МЭБ предопределяет выбор ее толщины, как правило, не менее 50 микрон (ограниченно 25 микрон с укрепляющей сеточкой), вместо, например, 2-10 микрон и соответственно:Thus, the use of an expensive membrane as the supporting structure of the MEA predetermines the choice of its thickness, as a rule, not less than 50 microns (limited to 25 microns with a reinforcing mesh), instead of, for example, 2-10 microns and, accordingly:

- необоснованно завышена стоимость МЭБ за счет избыточной толщины дорогостоящей мембраны;- the cost of the MEA is unreasonably overstated due to the excessive thickness of an expensive membrane;

- существенно (в разы) сниженные удельные мощностные характеристики МЭБ и пропорционально завышенные стоимости из-за высоких внутренних потерь;- significantly (several times) reduced specific power characteristics of the MEA and proportionally overestimated costs due to high internal losses;

- эксплуатационные сложности, вызываемые трудным управлением влажностью толстой мембраны;- operational difficulties caused by difficult moisture management of the thick membrane;

- посредственные ресурсные и надежностные показатели из-за сложности сохранять целостность мембраны при периодических деформациях, связанных со степенью ее увлажнения, которая может особенно сильно меняться в периоды начала и завершения эксплуатации топливных элементов.- mediocre resource and reliability indicators due to the difficulty of maintaining the integrity of the membrane during periodic deformations associated with the degree of its wetting, which can change especially strongly during the periods of the beginning and completion of the operation of fuel cells.

С этой целью предлагается отказаться от использования мембраны в качестве несущей конструкции МЭБ и возложить эти функции на один или оба электрода, изготавливаемых из прочного углеграфитового материала и имеющих толщину около 200 микрон. Одновременно с этим предлагается отказаться от использования тонких полимерных, пленок в качестве самостоятельных элементов конструкции, а наносить их любым известным способом на поверхность одного или двух электродов с последующим их соединением (прессованием) друг с другом.For this purpose, it is proposed to abandon the use of the membrane as the supporting structure of the MEA and assign these functions to one or both electrodes made of durable carbon-graphite material and having a thickness of about 200 microns. At the same time, it is proposed to abandon the use of thin polymer films as independent structural elements, but to apply them in any known way on the surface of one or two electrodes, followed by their connection (pressing) with each other.

Известен аналог, принятый за прототип, конструкции топливных элементов с полимерной мембраной. Экспериментальный его образец с рабочей площадью 50 см2 описан ниже (см. Лидоренко Н.С., Мучник Г.Ф. Электрохимические генераторы. - М: Энергоиздат, 1982, рис. 6.19, стр. 310).Known analogue, taken as a prototype, the design of fuel cells with a polymer membrane. Its experimental sample with a working area of 50 cm 2 is described below (see Lidorenko NS, Muchnik GF Electrochemical generators. - M: Energoizdat, 1982, Fig. 6.19, p. 310).

Из конструкции фиг. 1 наглядно видно, что уплотнение МЭБ производится с помощью уплотнительных прокладок 3, которые с усилием прижимаются к мембране 1, являющейся несущим элементом МЭБ, образованным этой мембраной припрессованной к электродам 2.From the construction of FIG. 1 clearly shows that the sealing of the MEA is carried out with the help of sealing gaskets 3, which are pressed with force against the membrane 1, which is the supporting element of the MEA formed by this membrane pressed onto the electrodes 2.

Эта же конструкции изображена на фиг. 2 в более крупном масштабе.The same construction is shown in FIG. 2 on a larger scale.

На фиг. 1 и фиг. 2 обозначено:FIG. 1 and FIG. 2 indicates:

1 - газоплотная протонопроводящая полимерная мембрана;1 - gas-tight proton-conducting polymer membrane;

2 - электроды;2 - electrodes;

3 - уплотнительная прокладка.3 - a sealing gasket.

Приведенная схема типовой конструкции МЭБ обладает следующими недостатками:The above diagram of a typical design of the MEA has the following disadvantages:

- периферийная часть мембраны 1 между уплотнительными прокладками 3 и электродами 2 находится под действием перепада давлений реагентов топлива и окислителя, который может циклически меняться в процессе работы МЭБ;- the peripheral part of the membrane 1 between the sealing gaskets 3 and the electrodes 2 is under the influence of the pressure difference between the reagents of the fuel and the oxidizer, which can change cyclically during the operation of the MEA;

- для обеспечения прочности мембраны 1 она должна быть толстой, что увеличивает ее' стоимость и, соответственно, МЭБ.- to ensure the strength of the membrane 1, it must be thick, which increases its cost and, accordingly, the MEA.

Задачей изобретения является исключение изложенных выше недостатков, что позволяет снизить стоимость МЭБ и батареи топливных элементов (БТЭ) и увеличить их ресурсные и надежностные показатели.The objective of the invention is to eliminate the above disadvantages, which makes it possible to reduce the cost of the MEA and the fuel cell battery (FFC) and increase their resource and reliability indicators.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в мембранно-электродном блоке топливных элементов с полимерной мембраной, состоящем из двух электродов из пористого углеграфитового материала, газоплотной протонопроводящей мембраны и нанесенных на электроды или мембрану катодного и анодного активных слоев, предусмотрены следующие отличия: в качестве несущей конструкции, воспринимающей перепады давления в газовых полостях, используются электроды, с нанесенными активными слоями на один или оба электрода, с заключенной между электродами мембраной, уплотненные по периферии мембранно-электродного блока.The problem is solved due to the fact that the membrane-electrode block of fuel cells with a polymer membrane, consisting of two electrodes made of a porous carbon-graphite material, a gas-tight proton-conducting membrane and the cathode and anode active layers applied to the electrodes or the membrane, have the following differences: , which perceives pressure drops in gas cavities, electrodes are used, with active layers deposited on one or both electrodes, with a membrane enclosed between the electrodes, sealed around the periphery of the membrane-electrode unit.

Кроме того, пористые электроды за пределами активной зоны газонепроницаемы по всем поверхностям.In addition, the porous electrodes outside the core are gastight on all surfaces.

Кроме того, на мембрану за пределами активной зоны нанесена суспензия непротонопроводящего и не деформирующегося при увлажнении мембраны органического вещества.In addition, a suspension of non-proton-conducting organic matter that does not deform when the membrane is moistened is applied to the membrane outside the core.

Кроме того, мембрана может формироваться нанесением суспензии мономера любым известным способом на поверхность одного или обоих электродов с последующим их соединением друг с другом.In addition, the membrane can be formed by applying a monomer suspension in any known manner to the surface of one or both electrodes and then connecting them to each other.

Кроме того, мембрана может быть выполнена многослойной с использованием суспензии различных иономеров.In addition, the membrane can be made multilayer using a suspension of various ionomers.

Техническая сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 3 представлен мембранно-электродный блок топливного элемента с мембраной фиг. 3 где:The technical essence of the invention is illustrated by a drawing, where FIG. 3 shows the membrane electrode assembly of the fuel cell with the membrane of FIG. 3 where:

1 - газоплотная протонопроводящая полимерная мембрана;1 - gas-tight proton-conducting polymer membrane;

2 - электроды;2 - electrodes;

3 - уплотнительная прокладка;3 - a sealing gasket;

4 - активный слой (анодный и катодный);4 - active layer (anodic and cathodic);

5 - специально обработанная газоплотная торцевая часть газодиффузионного слоя.5 - specially processed gas-tight end part of the gas diffusion layer.

Мембранно-электродный блок топливного элемента с полимерной мембраной состоит из газоплотной полимерной протонопроводящей мембраны 1, заключенной (припрессованной) между катодным и анодным электродами 2 с нанесенными на них активными слоями 4 и специально обработанными торцовыми (периферийным) частями 5.The membrane-electrode block of a fuel cell with a polymer membrane consists of a gas-tight polymer proton-conducting membrane 1 enclosed (pressed) between the cathode and anode electrodes 2 with active layers 4 applied to them and specially treated end (peripheral) parts 5.

Как видно на фиг. 3, согласно предлагаемому техническому решению уплотнение МЭБ обеспечивается не по тонкой толщиной 5-20 микрон протонопроводящей твердополимерной мембране 1, а по торцевым частям электродов 2, которые любым известным способом, например, уплотнительная прокладка 3 (или клей, резина, любой не отравляющий катализатор и мембрану наполнитель) достигается газонепроницаемость, включая торцевые части активного слоя 4 и мембраны 1.As seen in FIG. 3, according to the proposed technical solution, the MEA seal is provided not along a thin 5-20 micron thick proton-conducting solid polymer membrane 1, but along the end parts of the electrodes 2, which in any known way, for example, a sealing gasket 3 (or glue, rubber, any non-poisonous catalyst and membrane filler) gas tightness is achieved, including the end parts of the active layer 4 and membrane 1.

При этом, как вариант исполнения, мембрана 1 толщиной 5-20 микрон наносится на один или оба электрода 2 в виде суспензии мономера, образующей после испарения растворителя плотную пленку. Для создания улучшенной газонепроницаемости мембраны 1, а также для улучшения ее электрохимических показателей предлагается использование многослойных мембран с использованием суспензии различных мономеров. Также предлагается при изготовлении мембраны 1 путем нанесения суспензии иоиомера периферийная часть мембраны 1, находящаяся за пределами активной зоны 4, изготавливается путем нанесения суспензии непротонопроводящего и не деформирующегося при увлажнении мембраны.In this case, as an option, the membrane 1 with a thickness of 5-20 microns is applied to one or both electrodes 2 in the form of a monomer suspension, which forms a dense film after evaporation of the solvent. To create an improved gas tightness of the membrane 1, as well as to improve its electrochemical parameters, it is proposed to use multilayer membranes using a suspension of various monomers. It is also proposed in the manufacture of membrane 1 by applying a suspension of an ioomer, the peripheral part of the membrane 1, located outside the active zone 4, is made by applying a suspension of a non-proton-conducting membrane that does not deform when moistened.

Для создания газонепроницаемости предлагается пористые электроды 2 за пределами активной зоны 4 и, в том числе, в зоне уплотнения МЭБ уплотненные (обработанные) любым известным способом так, чтобы обеспечивалась их газонепроницаемость (газоплотность) по всем поверхностям, кроме зоны активного слоя 4.To create gas tightness, porous electrodes 2 are proposed outside the core 4 and, in particular, in the sealing zone of the MEA, compacted (processed) by any known method so as to ensure their gas tightness (gas tightness) on all surfaces, except for the zone of the active layer 4.

Работа МЭБ осуществляется следующим образом. Топливо (водород) и окислитель (кислород) с внешней стороны направляются к электродам 2 (соответственно топливо - аноду, а окислитель - к катоду), которые через пористый материал электродов 2 проникают с обеих сторон к мембране 1. В активной зоне 4 мембраны 1 происходит пространственный перенос образующихся на аноде и поглощаемых на катоде в ходе электрохимической реакции положительных зарядов - протонов, осуществляемый через мембрану 1. Равный по величине тока перенос отрицательных зарядов - электронов - идет через внешнюю цепь, в которую включена полезная нагрузка. Для исключения прямой химической реакции между водородом и кислородом использованы уплотнительные прокладки 3, а также применена специальная обработка - уплотнение торцевой части газодиффузионного слоя 5 электродов 2 за пределами активной зоны 4 мембраны 1.The work of the OIE is carried out as follows. Fuel (hydrogen) and oxidizer (oxygen) from the outside are directed to the electrodes 2 (respectively, the fuel - the anode, and the oxidizer - to the cathode), which penetrate through the porous material of the electrodes 2 from both sides to the membrane 1. In the active zone 4 of the membrane 1 occurs spatial transfer of positive charges - protons formed at the anode and absorbed at the cathode during the electrochemical reaction - carried out through membrane 1. Equal current transfer of negative charges - electrons - goes through an external circuit, which includes a payload. To exclude a direct chemical reaction between hydrogen and oxygen, sealing gaskets 3 were used, and a special treatment was applied - sealing the end part of the gas diffusion layer 5 of electrodes 2 outside the active zone 4 of membrane 1.

Таким образом, предлагаемое изобретение за счет плотного сжатия мембраны между двух электродов по всей ее поверхности и уплотнения со стороны газовых сред с помощью уплотнительных прокладок по периферийной части каждого электрода позволяет увеличить ресурсные и надежностные показатели МЭБ, а также снизить его стоимость.Thus, the proposed invention, due to tight compression of the membrane between two electrodes over its entire surface and sealing from the side of gaseous media using gaskets along the peripheral part of each electrode, allows increasing the resource and reliability indicators of the MEA, as well as reducing its cost.

Claims (5)

1 Мембранно-электродный блок топливных элементов с полимерной мембраной, состоящий из двух электродов из пористого углеграфитового материала, газоплотной протонопроводящей мембраны и нанесенных на электроды или мембрану катодного и анодного активных слоев, отличающийся тем, что в качестве несущей конструкции, воспринимающей перепады давления в газовых полостях, используются электроды, уплотненные по периферии мембранно-электродного блока.1 Membrane-electrode block of fuel cells with a polymer membrane, consisting of two electrodes made of porous carbon-graphite material, a gas-tight proton-conducting membrane and cathode and anode active layers applied to the electrodes or membrane, characterized in that, as a supporting structure, which perceives pressure drops in gas cavities , electrodes are used, which are sealed around the periphery of the membrane-electrode unit. 2 Мембранно-электродный блок топливных элементов с полимерной мембраной по п. 1, отличающийся тем, что пористые электроды за пределами активной зоны газонепроницаемы по всем поверхностям.2 Membrane-electrode block of fuel cells with a polymer membrane according to claim 1, characterized in that the porous electrodes outside the core are gas-tight on all surfaces. 3 Мембранно-электродный блок топливных элементов с полимерной мембраной по п. 1, отличающийся тем, что на мембрану за пределами активной зоны нанесена суспензия непротонопроводящего и не деформирующегося при увлажнении мембраны органического вещества.3 Membrane-electrode block of fuel cells with a polymer membrane according to claim 1, characterized in that a suspension of non-proton-conducting organic matter that does not deform when the membrane is moistened is applied to the membrane outside the core. 4 Мембранно-электродный блок топливных элементов с полимерной мембраной по п. 1, отличающийся тем, что полимерная мембрана формируется нанесением суспензии иономера любым известным способом на поверхности электродов с последующим их соединением друг с другом.4 Membrane-electrode block of fuel cells with a polymer membrane according to claim 1, characterized in that the polymer membrane is formed by applying a suspension of the ionomer by any known method on the surface of the electrodes and then connecting them to each other. 5 Мембранно-электродный блок топливных элементов с полимерной мембраной по п. 1, отличающийся тем, что протонопроводящая мембрана выполнена многослойной с использованием суспензии различных иономеров.5 Membrane-electrode block of fuel cells with a polymer membrane according to claim 1, characterized in that the proton-conducting membrane is made multilayer using a suspension of various ionomers.
RU2019131636A 2019-10-07 2019-10-07 Membrane-electrode fuel cell block with polymer membrane RU2751535C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131636A RU2751535C2 (en) 2019-10-07 2019-10-07 Membrane-electrode fuel cell block with polymer membrane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131636A RU2751535C2 (en) 2019-10-07 2019-10-07 Membrane-electrode fuel cell block with polymer membrane

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019131636A RU2019131636A (en) 2021-04-07
RU2019131636A3 RU2019131636A3 (en) 2021-04-07
RU2751535C2 true RU2751535C2 (en) 2021-07-14

Family

ID=75345857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019131636A RU2751535C2 (en) 2019-10-07 2019-10-07 Membrane-electrode fuel cell block with polymer membrane

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751535C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007023544A1 (en) * 2006-05-23 2007-11-29 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Fuel cell stack, e.g. proton exchange membrane fuel cell stack for vehicles, includes bipolar plates including anode flow channels and cathode flow channels, and configuration of seals including cathode header seal
JP2011065876A (en) * 2009-09-17 2011-03-31 Dainippon Printing Co Ltd Catalyst layer-electrolyte membrane laminate with edge sealing, membrane electrode assembly with edge seal, and solid polymer fuel cell
RU2518061C2 (en) * 2007-07-19 2014-06-10 Нанодайнэмикс Энерджи, Инк. Solid-body oxide fuel elements with internal reforming
CN208352440U (en) * 2018-06-20 2019-01-08 上海恒劲动力科技有限公司 A kind of fuel cell membrane electrode assembly reinforcement membrane structure
CN109980245A (en) * 2019-03-22 2019-07-05 苏州钧峰新能源科技有限公司 The encapsulating method of bipolar plates and membrane electrode in a kind of direct methanol fuel cell

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007023544A1 (en) * 2006-05-23 2007-11-29 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Fuel cell stack, e.g. proton exchange membrane fuel cell stack for vehicles, includes bipolar plates including anode flow channels and cathode flow channels, and configuration of seals including cathode header seal
RU2518061C2 (en) * 2007-07-19 2014-06-10 Нанодайнэмикс Энерджи, Инк. Solid-body oxide fuel elements with internal reforming
JP2011065876A (en) * 2009-09-17 2011-03-31 Dainippon Printing Co Ltd Catalyst layer-electrolyte membrane laminate with edge sealing, membrane electrode assembly with edge seal, and solid polymer fuel cell
CN208352440U (en) * 2018-06-20 2019-01-08 上海恒劲动力科技有限公司 A kind of fuel cell membrane electrode assembly reinforcement membrane structure
CN109980245A (en) * 2019-03-22 2019-07-05 苏州钧峰新能源科技有限公司 The encapsulating method of bipolar plates and membrane electrode in a kind of direct methanol fuel cell

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019131636A (en) 2021-04-07
RU2019131636A3 (en) 2021-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ticianelli et al. Methods to advance technology of proton exchange membrane fuel cells
US6010798A (en) PEM fuel cell
US8343321B2 (en) Membrane electrode unit for the electrolysis of water
JP3052536B2 (en) Solid polymer electrolyte fuel cell
US8012646B2 (en) Polymer electrolyte fuel cell provided with a tightening pressure
JP5124273B2 (en) Membrane electrode assembly
US5958616A (en) Membrane and electrode structure for methanol fuel cell
US9194048B2 (en) Electrochemical device
JPH04259759A (en) Diaphragm humidifying structure for solid high polymer electrolytic fuel cell and electrolytic cell
KR20060034705A (en) Membrane-electrode unit for electrolysis of water
JPH07220742A (en) Solid high polymer electrolyte fuel cell and manufacture of electrode-ion exchange film connector for this fuel cell
JP2001297779A (en) Fuel cell system
JP2008508679A (en) End-protected catalyst-coated diffusion medium and membrane electrode assembly
JP5070817B2 (en) Membrane / electrode assembly of solid polymer electrolyte fuel cell and production method thereof
JPH06251780A (en) Solid high polymer electrolyte type fuel cell
JP3321219B2 (en) Method for producing diaphragm for solid polymer electrolyte electrochemical cell
JP2003257469A (en) Pem fuel cell stack and its manufacturing method
JP3358222B2 (en) Activation method of polymer electrolyte fuel cell
JPH07326363A (en) Ion conductivity imparting electrode and jointing material for electrode and electrolyte and cell using the ion conductivity imparting electrode
RU2751535C2 (en) Membrane-electrode fuel cell block with polymer membrane
Raistrick Modified gas diffusion electrode for proton exchange membrane fuel cells
CN220189700U (en) Membrane electrode unit for electrochemical cells
JP2002110190A (en) Fuel cell
JP2002025565A (en) Electrode for high polymer molecule electrolyte fuel cells and its manufacturing process
JP2002184412A (en) Gas diffusion layer, electrolyte film/electrode joint using the same and polyelectrolyte fuel cell