WO2022135888A1 - Method for producing a membrane-electrode arrangement, membrane-electrode arrangement and fuel cell having a membrane-electrode arrangement - Google Patents

Method for producing a membrane-electrode arrangement, membrane-electrode arrangement and fuel cell having a membrane-electrode arrangement Download PDF

Info

Publication number
WO2022135888A1
WO2022135888A1 PCT/EP2021/084397 EP2021084397W WO2022135888A1 WO 2022135888 A1 WO2022135888 A1 WO 2022135888A1 EP 2021084397 W EP2021084397 W EP 2021084397W WO 2022135888 A1 WO2022135888 A1 WO 2022135888A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
membrane
adhesive
plastic film
coated
electrode assembly
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/084397
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Anton Ringel
Andreas RINGK
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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 Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to CN202190001001.1U priority Critical patent/CN220556599U/en
Publication of WO2022135888A1 publication Critical patent/WO2022135888A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0286—Processes for forming seals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a membrane-electrode assembly according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a membrane-electrode assembly and a fuel cell having a membrane-electrode assembly according to the invention.
  • a fuel cell can be used to convert chemical energy into electrical energy using a fuel, for example hydrogen, and an oxidizing agent, for example oxygen.
  • the fuel cell has a membrane-electrode assembly (MEA) with a membrane that is coated on both sides with a catalytically active material to form electrodes.
  • MEA membrane-electrode assembly
  • the membrane which is coated on both sides, is usually laminated between two plastic films. This type of edge reinforcement is also called "gasket".
  • the two plastic films have large windows so that the coated membrane remains free except for a narrow peripheral edge area.
  • the free surfaces form active surfaces via which the proton exchange required for the electrochemical reaction takes place during operation of the fuel cell.
  • the object of the present invention is therefore to improve the performance of a fuel cell with a laminated membrane-electrode arrangement. Furthermore, the membrane electrode assembly should be as simple and inexpensive to produce.
  • a membrane preferably a polymer membrane
  • a catalytically active material to form a first and a second electrode and to form a gasket in at least one edge area using an adhesive between two Laminated plastic film.
  • the adhesive is only applied to a plastic film and this is then bonded to the coated membrane and the other plastic film.
  • the additional plastic film is not bonded directly to the coated membrane, but only indirectly via the plastic film to which the adhesive is applied. This means that the edge area of the coated membrane is only covered by adhesive on one side and is thus deactivated. On the other hand, on the adhesive-free side, the active surface extends under the plastic film, since the respective reaction gas can get under the plastic film as a result of the omission of an adhesive bond.
  • the adhesive-free plastic film can bond to the membrane in the area of an end face of the membrane if adhesive gets in between. This cannot be ruled out when carrying out the method, in particular if a hot-melt adhesive is used as the adhesive which gets between the adhesive-free plastic film and the membrane when it softens. If available from a ner only "indirect" bonding of the adhesive-free plastic film with the membrane is mentioned, this does not rule out a bonding of this plastic film with the membrane in the area of an end face.
  • a membrane-electrode arrangement produced according to the proposed method therefore has electrodes with active surfaces of different sizes, even if the plastic films used to form the gasket have windows of the same size to expose the active surfaces. Because on the side of the adhesive-free electrode, i.e. either on the anode or the cathode side, the active surface extends under the plastic film. The larger active area is preferably located on the anode side in order to counteract fuel starvation.
  • a membrane electrode assembly produced according to the proposed method has a surface deactivated by adhesive on only one side. In this way, the performance of the membrane electrode assembly and thus of the fuel cell can be increased. At the same time, adhesive consumption is reduced. As a result, the weight of the fuel cell can also be reduced.
  • the plastic films preferably have different external dimensions, which means that they vary in terms of their length and/or width. Alternatively or additionally, it is proposed that they differ in terms of the size of a window or a window-like recess for exposing the respective active area.
  • the window-like recess of the adhesive-free plastic film can be made larger than that of the other plastic film, since this is not required for bonding.
  • the adhesive-free plastic film therefore has a smaller overlap with the membrane than the other plastic film, which leads to the formation of an asymmetric gasket.
  • two adhesive films are preferably used, one of which is designed like a frame.
  • the adhesive is applied to the frame-like adhesive film.
  • the frame can be made comparatively narrow, so that the adhesive surface is correspondingly small.
  • the frame-like adhesive film can therefore in particular be the smaller of the two differently sized adhesive films.
  • the frame can be of the same width all around.
  • the two longitudinal sides and/or the two transverse sides can each have the same width.
  • the adhesive be applied to the one plastic film over the entire surface. This applies in particular if this plastic film is smaller than the other and/or is designed like a frame. Adhesive consumption can be reduced in this way, even when the adhesive is applied over the entire surface. At the same time it is ensured that the plastic film is glued both to the membrane and to the other plastic film.
  • only one plastic film is preferably provided with recesses, in particular punched-out portions. These serve to form media channels.
  • recesses are preferably provided in the plastic film, which is not directly bonded or is bonded to the membrane.
  • a membrane-electrode arrangement for a fuel cell is also proposed.
  • This comprises a membrane, preferably a polymer membrane, which is coated on both sides with a catalytically active material to form a first and a second electrode and is laminated in at least one edge region with the aid of an adhesive between two plastic films of a gasket.
  • only one plastic film is bonded to the coated membrane using the adhesive, so that the coated membrane in the edge area is covered by the adhesive on one side only.
  • the further plastic film is connected to the membrane only indirectly via the glued plastic film--possibly with the exception of an adhesive bond in the area of an end face of the membrane.
  • the membrane of a membrane-electrode assembly according to the invention is therefore only covered by adhesive on one side in the edge region. This means that it has a larger active surface on the adhesive-free side, which extends under the non-adhesive plastic film. Because the respective reaction gas also gets between the non-adhered plastic film and the membrane.
  • the larger active area can be formed on the anode or cathode side.
  • the larger active area is on the anode side in order to counteract the risk of an undersupply with fuel ("fuel starvation").
  • a further increase in efficiency can thus be brought about by increasing the active area on the anode side.
  • the proposed membrane electrode assembly can be produced in particular by the method according to the invention described above.
  • the plastic films of the gasket are of different sizes.
  • one of the two plastic films can be made smaller than usual, so that expensive film material is saved.
  • the smaller of the two plastic films is bonded directly to the coated membrane, while the larger of the two plastic films—possibly with the exception of a bond in the area of an end face of the membrane—is only indirectly bonded to the coated membrane via the smaller plastic film. The gluing of the smaller plastic foil reduces the glue consumption.
  • the plastic foils of different sizes can in particular have different external dimensions, for example they can be of different lengths and/or widths.
  • the two plastic films can have windows of different sizes or window-like cutouts for exposing the respective active surface.
  • the window or the window-like recess of the adhesive-free plastic film can be enlarged, since it is not glued to the membrane. The overlap of the two plastic films in the edge area of the membrane is therefore different.
  • the smaller of the two plastic films is designed as a frame.
  • the width of the frame can be selected to be comparatively narrow, so that the plastic film extends over the laminated-in edge area of the coated membrane to the further plastic film, so that circumferential adhesion to the further plastic film is ensured.
  • the outer dimensions of the further plastic film can be larger than the frame-like plastic film, so that the gasket is formed in some areas only from one plastic film, specifically the larger plastic film.
  • the frame preferably has the same width all around, so that a consistently wide peripheral area is covered by the plastic film and the adhesive and a consistently wide overlapping area with the additional plastic film is created.
  • the smaller of the two plastic films is glued to the coated membrane and the other plastic film over its entire surface. Since there is less adhesive surface available, this ensures a secure bond. The adhesive consumption is still low.
  • only the larger of the two plastic films has cutouts, preferably punched-out portions, for the formation of media channels. This is the case in particular if the gasket in the area of the media channels is only formed by a plastic film, specifically the larger of the two plastic films.
  • the other plastic film can be correspondingly smaller, in particular designed like a frame.
  • a fuel cell for a fuel cell stack which includes a membrane-electrode assembly according to the invention. Thanks to the membrane-electrode arrangement according to the invention, the fuel cell has better performance. In addition, it can be produced more cost-effectively, since adhesive and possibly foil material are saved. The material savings also reduce the weight of the fuel cell.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the individual elements of a membrane electrode assembly according to the invention before lamination
  • Fig. 2 is a perspective view of the elements of Fig. 1 after lamination and
  • FIGS. 1 and 2 show a schematic cross section through the membrane electrode assembly according to the invention in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 shows a coated membrane 1 and two plastic films 6, 7, which serve to form a gasket 4.
  • the membrane 1 is laminated in between the two plastic films 6 , 7 with the aid of an adhesive 5 .
  • the upper plastic film 6 is also designed as a narrow frame, so that significantly less film material is required.
  • the frame has a constant width b all the way around.
  • the upper plastic film 6 is thus designed to be significantly smaller than our plastic film 7 and only covers a portion of the lower plastic film 7 .
  • the lower plastic film 7 has further recesses 8 in end sections 11, 12, which are used to form media channels.
  • the gasket 4 has only one plastic film 7 in this area. This means that the gasket 4 is only designed in one layer in the area of the media channels (see FIG. 2).
  • the plastic film 6 is provided with the adhesive 5 so that only this is bonded to the coated membrane 1. Because the plastic film 6 has larger external dimensions than the coated membrane 1, it extends extends beyond this to the plastic film 7, so that the two plastic films 6, 7 are also bonded together. In contrast to the plastic film 6, the plastic film 7--with the exception of the area of an end face of the membrane 1--is only indirectly bonded to the membrane 1 via the plastic film 6 (see FIG. 3). The surface of the coated membrane 1 facing the plastic film 7 remains free of adhesive 5, as can be clearly seen in FIG.
  • FIG. 3 also shows that membrane 1 is coated on both sides with a catalytically active material to form electrodes 2, 3.
  • the electrode 2 forms a cathode
  • the electrode 3 forms an anode. Accordingly, the active surface of the membrane-electrode assembly is larger on the anode side than on the cathode side. This counteracts fuel starvation.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing a membrane-electrode arrangement (10) for a fuel cell, in which a membrane (10), preferably a polymer membrane, is coated on both sides by a catalytically active material in order to form a first and a second electrode (2, 3) and is laminated between two plastic films (6, 7) in at least one edge region (A) using an adhesive (5) to form a gasket (4). According to the invention, during the lamination of the coated membrane (1), the adhesive (5) is applied solely to one plastic film (6), and this is then adhesively bonded to the coated membrane (1) and the other plastic film (7). The invention further relates to a membrane-electrode arrangement (10) and to a fuel cell having a membrane-electrode arrangement (10) according to the invention.

Description

Beschreibung description
Titel: Title:
Verfahren zur Herstellung einer Membran-Elektroden-Anordnung, Membran- Elektroden-Anordnung sowie Brennstoffzelle mit einer Membran- Elektroden- Anordnung Process for producing a membrane-electrode assembly, membrane-electrode assembly and fuel cell with a membrane-electrode assembly
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Membran-Elektroden- Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Membran-Elektroden-Anordnung sowie eine Brennstoffzelle mit einer erfindungsgemäßen Membran-Elektroden-Anordnung. The invention relates to a method for producing a membrane-electrode assembly according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a membrane-electrode assembly and a fuel cell having a membrane-electrode assembly according to the invention.
Stand der Technik State of the art
Mit Hilfe einer Brennstoffzelle kann unter Verwendung eines Brennstoffs, beispielsweise Wasserstoff, und eines Oxidationsmittels, beispielsweise Sauerstoff, chemische in elektrische Energie gewandelt werden. Die Brennstoffzelle weist hierzu eine Membran-Elektroden-Anordnung (MEA) mit einer Membran auf, die zur Ausbildung von Elektroden beidseitig mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet ist. Zur Randverstärkung wird die beidseits beschichtete Membran in der Regel zwischen zwei Kunststofffolien einlaminiert. Diese Art der Randverstärkung wird auch „Gasket“ genannt. Die beiden Kunststofffolien weisen dabei großflächige Fenster auf, damit bis auf einen schmalen umlaufenden Randbereich die beschichtete Membran frei bleiben. Die freien Flächen bilden aktive Flächen aus, über welche im Betrieb der Brennstoffzelle der für die elektrochemische Reaktion erforderliche Protonenaustausch erfolgt. A fuel cell can be used to convert chemical energy into electrical energy using a fuel, for example hydrogen, and an oxidizing agent, for example oxygen. For this purpose, the fuel cell has a membrane-electrode assembly (MEA) with a membrane that is coated on both sides with a catalytically active material to form electrodes. To reinforce the edges, the membrane, which is coated on both sides, is usually laminated between two plastic films. This type of edge reinforcement is also called "gasket". The two plastic films have large windows so that the coated membrane remains free except for a narrow peripheral edge area. The free surfaces form active surfaces via which the proton exchange required for the electrochemical reaction takes place during operation of the fuel cell.
Bei der Ausbildung des Gaskets bzw. beim Einlaminieren der beschichteten Membran werden ca. 6% der aktiven Fläche durch Klebstoff abgedeckt und somit deaktiviert. Dies wirkt sich negativ auf die Performance der Brennstoffzelle aus. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Performance einer Brennstoffzelle mit einer einlaminierten Membran- Elektroden-Anordnung zu verbessern. Ferner soll die Membran-Elektroden-Anordnung möglichst einfach und kostengünstig herstellbar sein. When the gasket is formed or when the coated membrane is laminated in, approx. 6% of the active area is covered by adhesive and thus deactivated. This has a negative effect on the performance of the fuel cell. The object of the present invention is therefore to improve the performance of a fuel cell with a laminated membrane-electrode arrangement. Furthermore, the membrane electrode assembly should be as simple and inexpensive to produce.
Zur Lösung der Aufgabe werden das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie die Membran-Elektroden-Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen. Ferner wird eine Brennstoffzelle mit einer erfindungsgemäßen Membran-Elektroden-Anordnung angegeben. To solve the problem, the method with the features of claim 1 and the membrane electrode assembly with the features of claim 6 are proposed. Advantageous developments of the invention can be found in the respective dependent claims. Furthermore, a fuel cell with a membrane electrode assembly according to the invention is specified.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung einer Membran-Elektroden- Anordnung wird eine Membran, vorzugsweise eine Polymermembran, zur Ausbildung einer ersten und einer zweiten Elektrode beidseits mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet und zur Ausbildung eines Gaskets in zumindest einem Randbereich unter Verwendung eines Klebstoffs zwischen zwei Kunststofffolien einlaminiert. Erfindungsgemäß wird beim Einlaminieren der beschichteten Membran der Klebstoff lediglich auf eine Kunststofffolie aufgebracht und diese dann mit der beschichteten Membran und der weiteren Kunststofffolie verklebt.In the proposed method for producing a membrane-electrode assembly, a membrane, preferably a polymer membrane, is coated on both sides with a catalytically active material to form a first and a second electrode and to form a gasket in at least one edge area using an adhesive between two Laminated plastic film. According to the invention, when the coated membrane is laminated in, the adhesive is only applied to a plastic film and this is then bonded to the coated membrane and the other plastic film.
Die weitere Kunststofffolie wird demnach nicht unmittelbar mit der beschichteten Membran verklebt, sondern lediglich mittelbar über die Kunststofffolie, auf welcher der Klebstoff aufgebracht wird. Das heißt, dass der Randbereich der beschichteten Membran lediglich einseitig durch Klebstoff abgedeckt und somit deaktiviert wird. Auf der klebstofffreien Seite dagegen erstreckt sich die aktive Fläche bis unter die Kunststofffolie, da durch den Verzicht auf eine Verklebung das jeweilige Reaktionsgas unter die Kunststofffolie gelangen kann. Accordingly, the additional plastic film is not bonded directly to the coated membrane, but only indirectly via the plastic film to which the adhesive is applied. This means that the edge area of the coated membrane is only covered by adhesive on one side and is thus deactivated. On the other hand, on the adhesive-free side, the active surface extends under the plastic film, since the respective reaction gas can get under the plastic film as a result of the omission of an adhesive bond.
Beim Verkleben der einen Kunststofffolie mit der beschichteten Membran und der weiteren Kunststofffolie kann es im Bereich einer Stirnfläche der Membran zu einer Verklebung der an sich klebstofffreien Kunststofffolie mit der Membran kommen, wenn Klebstoff dazwischen gelangt. Dies kann bei der Durchführung des Verfahrens nicht ausgeschlossen werden, und zwar insbesondere wenn ein Schmelzkleber als Klebstoff verwendet wird, der beim Erweichen zwischen die klebstofffreie Kunststofffolie und die Membran gelangt. Soweit vorliegend von ei- ner lediglich „mittelbaren“ Verklebung der an sich klebstofffreien Kunststofffolie mit der Membran die Rede ist, schließt dies eine Verklebung dieser Kunststofffolie mit der Membran im Bereich einer Stirnfläche nicht aus. When gluing the one plastic film to the coated membrane and the other plastic film, the adhesive-free plastic film can bond to the membrane in the area of an end face of the membrane if adhesive gets in between. This cannot be ruled out when carrying out the method, in particular if a hot-melt adhesive is used as the adhesive which gets between the adhesive-free plastic film and the membrane when it softens. If available from a ner only "indirect" bonding of the adhesive-free plastic film with the membrane is mentioned, this does not rule out a bonding of this plastic film with the membrane in the area of an end face.
Eine nach dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellte Membran- Elektroden- Anordnung weist demnach Elektroden mit unterschiedlich großen aktiven Flächen auf, und zwar selbst dann, wenn die zur Ausbildung des Gaskets verwendeten Kunststofffolien gleichgroße Fenster zur Freilegung der aktiven Flächen aufweisen. Denn auf der Seite der klebstofffreien Elektrode, das heißt entweder auf der Anoden- oder der Kathodenseite, erstreckt sich die aktive Fläche bis unter die Kunststofffolie. Vorzugsweise befindet sich die größere aktive Fläche auf der Anodenseite, um einer Unterversorgung mit Brennstoff („Fuel Starvation“) entgegenzuwirken. A membrane-electrode arrangement produced according to the proposed method therefore has electrodes with active surfaces of different sizes, even if the plastic films used to form the gasket have windows of the same size to expose the active surfaces. Because on the side of the adhesive-free electrode, i.e. either on the anode or the cathode side, the active surface extends under the plastic film. The larger active area is preferably located on the anode side in order to counteract fuel starvation.
Mit anderen Worten, eine nach dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellte Membran-Elektroden-Anordnung weist lediglich auf einer Seite eine durch Klebstoff deaktivierte Fläche auf. Auf diese Weise kann die Performance der Membran-Elektroden-Anordnung und damit der Brennstoffzelle gesteigert werden. Zugleich wird der Klebstoffverbrauch gesenkt. In der Folge kann zudem das Gewicht der Brennstoffzelle gesenkt werden. In other words, a membrane electrode assembly produced according to the proposed method has a surface deactivated by adhesive on only one side. In this way, the performance of the membrane electrode assembly and thus of the fuel cell can be increased. At the same time, adhesive consumption is reduced. As a result, the weight of the fuel cell can also be reduced.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zwei unterschiedlich große Klebstofffolien verwendet werden und der Klebstoff auf die kleinere Kunststofffolie aufgebracht wird. Dadurch kann der Klebstoffverbrauch weiter gesenkt werden. Ferner wird Folienmaterial eingespart. Zudem reduziert sich das Gewicht der Brennstoffzelle weiter. In a development of the invention, it is proposed that two differently sized adhesive films be used and the adhesive applied to the smaller plastic film. As a result, adhesive consumption can be further reduced. Furthermore, foil material is saved. In addition, the weight of the fuel cell is further reduced.
Bevorzugt weisen die Kunststofffolien unterschiedliche Außenabmessungen auf, das heißt, dass sie hinsichtlich ihrer Länge und/oder Breite variieren. Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass sie sich hinsichtlich der Größe eines Fensters bzw. einer fensterartigen Aussparung zur Freilegung der jeweiligen aktiven Fläche unterscheiden. Insbesondere kann die fensterartige Aussparung der klebstofffreien Kunststofffolie größer als die der anderen Kunststofffolie ausgebildet werden, da diese nicht zur Verklebung benötigt wird. Die klebstofffreie Kunststofffolie weist demnach eine geringere Überdeckung mit der Membran als die andere Kunststofffolie auf, was zur Ausbildung eines asymmetrischen Gaskets führt. The plastic films preferably have different external dimensions, which means that they vary in terms of their length and/or width. Alternatively or additionally, it is proposed that they differ in terms of the size of a window or a window-like recess for exposing the respective active area. In particular, the window-like recess of the adhesive-free plastic film can be made larger than that of the other plastic film, since this is not required for bonding. The adhesive-free plastic film therefore has a smaller overlap with the membrane than the other plastic film, which leads to the formation of an asymmetric gasket.
Ferner bevorzugt werden zwei Klebstofffolien verwendet, von denen eine rahmenartig ausgebildet ist. Der Klebstoff wird in diesem Fall auf die rahmenartig ausgebildete Klebstofffolie aufgebracht. Der Rahmen kann vergleichsweise schmal ausgebildet werden, so dass die Klebefläche dementsprechend klein ist. Bei der rahmenartig ausgebildeten Klebstofffolie kann es sich daher insbesondere um die kleinere der beiden unterschiedlich großen Klebstofffolien handeln. Der Rahmen kann umlaufend gleich breit ausgebildet sein. Alternativ können jeweils die beiden Längsseiten und/oder die beiden Querseiten gleich breit ausgebildet sein. Furthermore, two adhesive films are preferably used, one of which is designed like a frame. In this case, the adhesive is applied to the frame-like adhesive film. The frame can be made comparatively narrow, so that the adhesive surface is correspondingly small. The frame-like adhesive film can therefore in particular be the smaller of the two differently sized adhesive films. The frame can be of the same width all around. Alternatively, the two longitudinal sides and/or the two transverse sides can each have the same width.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Klebstoff vollflächig auf die eine Kunststofffolie aufgebracht wird. Dies gilt insbesondere, wenn diese Kunststofffolie kleiner als die andere und/oder rahmenartig ausgebildet ist. Selbst bei vollflächigem Auftrag des Klebstoffs kann auf diese Weise der Klebstoffverbrauch gesenkt werden. Zugleich ist sichergestellt, dass die Kunststofffolie sowohl mit der Membran, als auch mit der weiteren Kunststofffolie verklebt wird. Furthermore, it is proposed that the adhesive be applied to the one plastic film over the entire surface. This applies in particular if this plastic film is smaller than the other and/or is designed like a frame. Adhesive consumption can be reduced in this way, even when the adhesive is applied over the entire surface. At the same time it is ensured that the plastic film is glued both to the membrane and to the other plastic film.
Vor oder nach dem Laminieren wird vorzugsweise lediglich eine Kunststofffolie mit Aussparungen, insbesondere Ausstanzungen, versehen. Diese dienen der Ausbildung von Medienkanälen. Hierzu werden mehrere gleichartige Brennstoffzellen in der Weise zu einem Stapel angeordnet, dass die Aussparungen einander überdecken. Die Aussparungen werden vorzugsweise in der Kunststofffolie vorgesehen, die nicht unmittelbar mit der Membran verklebt wird bzw. verklebt ist. Before or after the lamination, only one plastic film is preferably provided with recesses, in particular punched-out portions. These serve to form media channels. For this purpose, several fuel cells of the same type are arranged in a stack in such a way that the recesses overlap one another. The recesses are preferably provided in the plastic film, which is not directly bonded or is bonded to the membrane.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird ferner eine Membran- Elektroden-Anordnung für eine Brennstoffzelle vorgeschlagen. Diese umfasst eine Membran, vorzugsweise eine Polymermembran, die zur Ausbildung einer ersten und einer zweiten Elektrode beidseits mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet und in zumindest einem Randbereich mit Hilfe eines Klebstoffs zwischen zwei Kunststofffolien eines Gasket einlaminiert ist. Erfindungsgemäß ist lediglich eine Kunststofffolie unter Verwendung des Klebstoffs mit der beschichteten Membran verklebt, so dass die beschichtete Membran im Randbereich le- diglich einseitig durch den Klebstoff abgedeckt wird. Die weitere Kunststofffolie ist - ggf. mit Ausnahme einer Verklebung im Bereich einer Stirnfläche der Membran - lediglich mittelbar über die verklebte Kunststofffolie mit der Membran verbunden. To solve the problem mentioned above, a membrane-electrode arrangement for a fuel cell is also proposed. This comprises a membrane, preferably a polymer membrane, which is coated on both sides with a catalytically active material to form a first and a second electrode and is laminated in at least one edge region with the aid of an adhesive between two plastic films of a gasket. According to the invention, only one plastic film is bonded to the coated membrane using the adhesive, so that the coated membrane in the edge area is covered by the adhesive on one side only. The further plastic film is connected to the membrane only indirectly via the glued plastic film--possibly with the exception of an adhesive bond in the area of an end face of the membrane.
Die Membran einer erfindungsgemäßen Membran-Elektroden-Anordnung wird demnach im Randbereich lediglich einseitig durch Klebstoff abgedeckt. Das heißt, dass sie auf der klebstofffreien Seite eine größere aktive Fläche aufweist, die sich bis unter die nicht verklebte Kunststofffolie erstreckt. Denn das jeweilige Reaktionsgas gelangt auch zwischen die nicht verklebte Kunststofffolie und die Membran. The membrane of a membrane-electrode assembly according to the invention is therefore only covered by adhesive on one side in the edge region. This means that it has a larger active surface on the adhesive-free side, which extends under the non-adhesive plastic film. Because the respective reaction gas also gets between the non-adhered plastic film and the membrane.
Die größere aktive Fläche kann anoden- oder kathodenseitig ausgebildet werden. Vorteilhafterweise befindet sie sich jedoch die größere aktive Fläche auf der Anodenseite, um der Gefahr einer Unterversorgung mit Brennstoff entgegen zu wirken („Fuel Starvation“). Durch Vergrößerung der aktiven Fläche auf der Anodenseite kann somit eine weitere Effizienzsteigerung bewirkt werden. The larger active area can be formed on the anode or cathode side. Advantageously, however, the larger active area is on the anode side in order to counteract the risk of an undersupply with fuel ("fuel starvation"). A further increase in efficiency can thus be brought about by increasing the active area on the anode side.
Die vorgeschlagene Membran-Elektroden-Anordnung kann insbesondere nach dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden. The proposed membrane electrode assembly can be produced in particular by the method according to the invention described above.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Kunststofffolien des Gaskets unterschiedlich groß. Insbesondere kann eine der beiden Kunststofffolien kleiner als üblich ausgebildet werden, so dass teures Folienmaterial eingespart wird. Bevorzugt ist die kleinere der beiden Kunststofffolien unmittelbar mit der beschichteten Membran verklebt, während die größere der beiden Kunststofffolien - ggf. mit Ausnahme einer Verklebung im Bereich einer Stirnfläche der Membran - lediglich mittelbar über die kleinere Kunststofffolie mit der beschichteten Membran verklebt ist. Die Verklebung der kleineren Kunststofffolie verringert den Klebstoffverbrauch. According to a preferred embodiment of the invention, the plastic films of the gasket are of different sizes. In particular, one of the two plastic films can be made smaller than usual, so that expensive film material is saved. Preferably, the smaller of the two plastic films is bonded directly to the coated membrane, while the larger of the two plastic films—possibly with the exception of a bond in the area of an end face of the membrane—is only indirectly bonded to the coated membrane via the smaller plastic film. The gluing of the smaller plastic foil reduces the glue consumption.
Die unterschiedlich großen Kunststofffolien können insbesondere unterschiedliche Außenabmessungen aufweisen, beispielsweise unterschiedlich lang und/oder breit sein. Alternativ oder ergänzend können die beiden Kunststofffolien unterschiedlich große Fenster bzw. fensterartige Aussparungen zur Freilegung der jeweiligen aktiven Fläche aufweisen. Insbesondere kann das Fenster bzw. die fensterartige Aussparung der klebstofffreien Kunststofffolie vergrößert werden, da diese nicht mit der Membran verklebt wird. Die Überdeckung der beiden Kunststofffolien im Randbereich der Membran ist demnach unterschiedlich. The plastic foils of different sizes can in particular have different external dimensions, for example they can be of different lengths and/or widths. Alternatively or additionally, the two plastic films can have windows of different sizes or window-like cutouts for exposing the respective active surface. In particular, the window or the window-like recess of the adhesive-free plastic film can be enlarged, since it is not glued to the membrane. The overlap of the two plastic films in the edge area of the membrane is therefore different.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die kleinere der beiden Kunststofffolien als Rahmen ausgeführt ist. Die Breite des Rahmens kann vergleichsweise schmal gewählt werden, so dass sich die Kunststofffolie über den einlaminierten Randbereich der beschichteten Membran bis auf die weitere Kunststofffolie erstreckt, so dass eine umlaufende Verklebung mit der weiteren Kunststofffolie gesichert ist. Die weitere Kunststofffolie kann in ihren Außenabmessungen größer als die rahmenartige Kunststofffolie sein, so dass das Gasket bereichsweise nur aus einer Kunststofffolie, und zwar der größeren Kunststofffolie, gebildet wird. Bevorzugt weist der Rahmen umlaufend die gleiche Breite auf, so dass umlaufend ein gleichbleibend breiter Randbereich durch die Kunststofffolie und den Klebstoff abgedeckt wird sowie ein gleichbleibend breiter Überlappungsbereich mit der weiteren Kunststofffolie geschaffen wird. Furthermore, it is proposed that the smaller of the two plastic films is designed as a frame. The width of the frame can be selected to be comparatively narrow, so that the plastic film extends over the laminated-in edge area of the coated membrane to the further plastic film, so that circumferential adhesion to the further plastic film is ensured. The outer dimensions of the further plastic film can be larger than the frame-like plastic film, so that the gasket is formed in some areas only from one plastic film, specifically the larger plastic film. The frame preferably has the same width all around, so that a consistently wide peripheral area is covered by the plastic film and the adhesive and a consistently wide overlapping area with the additional plastic film is created.
Vorteilhafterweise ist die kleinere der beiden Kunststofffolien vollflächig mit der beschichteten Membran und der weiteren Kunststofffolie verklebt. Da weniger Klebefläche zur Verfügung steht, wird auf diese Weise eine sichere Verklebung gewährleistet. Der Klebstoffverbrauch ist dennoch gering. Advantageously, the smaller of the two plastic films is glued to the coated membrane and the other plastic film over its entire surface. Since there is less adhesive surface available, this ensures a secure bond. The adhesive consumption is still low.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist lediglich die größere der beiden Kunststofffolien Aussparungen, vorzugsweise Ausstanzungen, zur Ausbildung von Medienkanälen auf. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das Gasket im Bereich der Medienkanäle nur durch eine Kunststofffolie, und zwar die größere der beiden Kunststofffolien, ausgebildet wird. Die andere Kunststofffolie kann dementsprechend kleiner, insbesondere rahmenartig ausgebildet sein. According to a preferred embodiment of the invention, only the larger of the two plastic films has cutouts, preferably punched-out portions, for the formation of media channels. This is the case in particular if the gasket in the area of the media channels is only formed by a plastic film, specifically the larger of the two plastic films. The other plastic film can be correspondingly smaller, in particular designed like a frame.
Darüber hinaus wird eine Brennstoffzelle für einen Brennstoffzellenstapel vorgeschlagen, die eine erfindungsgemäße Membran- Elektroden-Anordnung umfasst. Die Brennstoffzelle weist dank der erfindungsgemäßen Membran- Elektroden- Anordnung eine bessere Performance auf. Zudem ist sie kostengünstiger herstellbar, da Klebstoff und gegebenenfalls Folienmaterial eingespart werden. Durch die Materialeinsparungen verringert sich zudem das Gewicht der Brennstoffzelle. In addition, a fuel cell for a fuel cell stack is proposed, which includes a membrane-electrode assembly according to the invention. Thanks to the membrane-electrode arrangement according to the invention, the fuel cell has better performance. In addition, it can be produced more cost-effectively, since adhesive and possibly foil material are saved. The material savings also reduce the weight of the fuel cell.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen: A preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. These show:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der einzelnen Elemente einer erfindungsgemäßen Membran-Elektroden-Anordnung vor dem Laminieren, 1 shows a perspective view of the individual elements of a membrane electrode assembly according to the invention before lamination,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Elemente der Fig. 1 nach dem Laminieren und Fig. 2 is a perspective view of the elements of Fig. 1 after lamination and
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Membran-Elektroden-Anordnung der Figuren 1 und 2. 3 shows a schematic cross section through the membrane electrode assembly according to the invention in FIGS. 1 and 2.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
Figur 1 zeigt eine beschichtete Membran 1 sowie zwei Kunststofffolien 6, 7, die der Ausbildung eines Gaskets 4 dienen. Hierzu wird die Membran 1 unter Zuhilfenahme eines Klebstoffs 5 zwischen die beiden Kunststofffolien 6,7 einlaminiert. Da die beiden Kunststofffolien 6, 7 großflächige fensterartige Aussparungen 9 aufweisen, decken sie die Membran 1 lediglich in einem umlaufenden Randbereich A ab (siehe Figur 3). Die obere Kunststofffolie 6 ist zudem als schmaler Rahmen ausgebildet, so dass deutlich weniger Folienmaterial benötigt wird. Der Rahmen weist umlaufend eine gleichbleibende Breite b auf. Die obere Kunststofffolie 6 ist somit deutlich kleiner als die unsere Kunststofffolie 7 ausgebildet und deckt lediglich einen Teilbereich der unteren Kunststofffolie 7 ab. Die unter Kunststofffolie 7 weist in Endabschnitten 11, 12 weitere Aussparungen 8 auf, die der Ausbildung von Medienkanälen dienen. Das Gasket 4 weist in diesem Bereich lediglich eine Kunststofffolie 7 auf. Das heißt, dass das Gasket 4 im Bereich der Medienkanäle lediglich einlagig ausgebildet ist (siehe Figur 2). FIG. 1 shows a coated membrane 1 and two plastic films 6, 7, which serve to form a gasket 4. For this purpose, the membrane 1 is laminated in between the two plastic films 6 , 7 with the aid of an adhesive 5 . Since the two plastic films 6, 7 have large, window-like recesses 9, they only cover the membrane 1 in a circumferential edge area A (see FIG. 3). The upper plastic film 6 is also designed as a narrow frame, so that significantly less film material is required. The frame has a constant width b all the way around. The upper plastic film 6 is thus designed to be significantly smaller than our plastic film 7 and only covers a portion of the lower plastic film 7 . The lower plastic film 7 has further recesses 8 in end sections 11, 12, which are used to form media channels. The gasket 4 has only one plastic film 7 in this area. This means that the gasket 4 is only designed in one layer in the area of the media channels (see FIG. 2).
Beim Laminieren wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich die Kunststofffolie 6 mit dem Klebstoff 5 versehen, so dass lediglich diese mit der beschichteten Membran 1 verklebt wird. Dadurch, dass die Kunststofffolie 6 größere Außenabmessungen als die beschichtete Membran 1 aufweist, erstreckt sie sich über diese hinaus bis auf die Kunststofffolie 7, so dass zudem eine Verklebung der beiden Kunststofffolien 6, 7 erreicht wird. Im Unterschied zur Kunststofffolie 6 wird die Kunststofffolie 7 - mit Ausnahme im Bereich einer Stirnfläche der Membran 1 - lediglich mittelbar über die Kunststofffolie 6 mit der Membran 1 ver- klebt (siehe Figur 3). Die der Kunststofffolie 7 zugewandte Oberfläche der beschichteten Membran 1 bleibt frei von Klebstoff 5, wie dies deutlich der Figur 3 zu entnehmen ist. During lamination, according to the method according to the invention, only the plastic film 6 is provided with the adhesive 5 so that only this is bonded to the coated membrane 1. Because the plastic film 6 has larger external dimensions than the coated membrane 1, it extends extends beyond this to the plastic film 7, so that the two plastic films 6, 7 are also bonded together. In contrast to the plastic film 6, the plastic film 7--with the exception of the area of an end face of the membrane 1--is only indirectly bonded to the membrane 1 via the plastic film 6 (see FIG. 3). The surface of the coated membrane 1 facing the plastic film 7 remains free of adhesive 5, as can be clearly seen in FIG.
Die Figur 3 zeigt ferner, dass die Membran 1 zur Ausbildung von Elektroden 2, 3 beidseits mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet ist. Die Elektrode 2 bildet vorliegend eine Kathode, die Elektrode 3 eine Anode aus. Anodenseitig ist demnach die aktive Fläche der Membran- Elektroden-Anordnung größer als auf der Kathodenseite. Dies wirkt einer Brennstoffunterversorgung („Fuel Starvation“) entgegen. FIG. 3 also shows that membrane 1 is coated on both sides with a catalytically active material to form electrodes 2, 3. In the present case, the electrode 2 forms a cathode, and the electrode 3 forms an anode. Accordingly, the active surface of the membrane-electrode assembly is larger on the anode side than on the cathode side. This counteracts fuel starvation.

Claims

- 9 - Ansprüche - 9 - Claims
1. Verfahren zur Herstellung einer Membran- Elektroden-Anordnung (10) für eine Brennstoffzelle, bei dem eine Membran (1), vorzugsweise eine Polymermembran, zur Ausbildung einer ersten und einer zweiten Elektrode (2, 3) beidseits mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet wird und zur Ausbildung eines Gaskets (4) in zumindest einem Randbereich (A) unter Verwendung eines Klebstoffs (5) zwischen zwei Kunststofffolien (6, 7) einlaminiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einlaminieren der beschichteten Membran (1) der Klebstoff (5) lediglich auf eine Kunststofffolie (6) aufgebracht und diese dann mit der beschichteten Membran (1) und der weiteren Kunststofffolie (7) verklebt wird. 1. A method for producing a membrane-electrode assembly (10) for a fuel cell, in which a membrane (1), preferably a polymer membrane, is coated on both sides with a catalytically active material to form a first and a second electrode (2, 3). and is laminated in at least one edge region (A) using an adhesive (5) between two plastic films (6, 7) to form a gasket (4), characterized in that when the coated membrane (1) is laminated in, the adhesive (5 ) is only applied to a plastic film (6) and this is then bonded to the coated membrane (1) and the other plastic film (7).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei unterschiedlich große Klebstofffolien (6, 7) verwendet werden und der Klebstoff (5) auf die kleinere Kunststofffolie (6) aufgebracht wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that two differently sized adhesive films (6, 7) are used and the adhesive (5) is applied to the smaller plastic film (6).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Klebstofffolien (6, 7) verwendet werden, von denen eine rahmenartig ausgebildet ist, und der Klebstoff (5) auf die rahmenartig ausgebildete Klebstofffolie (6) aufgebracht wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that two adhesive films (6, 7) are used, one of which is designed like a frame, and the adhesive (5) is applied to the frame-like adhesive film (6).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (5) vollflächig auf die eine Kunststofffolie (6) aufgebracht wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the adhesive (5) is applied to the full surface of a plastic film (6).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich eine Kunststofffolie (7) vor oder nach dem Laminieren mit Aussparungen (8), vorzugsweise Ausstanzungen, versehen wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that only one plastic film (7) is provided with recesses (8), preferably punched-out portions, before or after lamination.
6. Membran- Elektroden-Anordnung (10) für eine Brennstoffzelle, umfassend eine Membran (1), vorzugsweise eine Polymermembran, die zur Ausbildung einer ersten und einer zweiten Elektrode (2, 3) beidseits mit einem katalytisch aktiven Material beschichtet und in zumindest einem Randbereich (A) mit Hilfe eines Klebstoffs (5) zwischen zwei Kunststofffolien (6, 7) eines Gaskets (4) einlaminiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich eine Kunststofffolie (6) unter Verwendung des Klebstoffs (5) mit der beschichteten Membran (1) verklebt ist, so dass die beschichtete Membran (1) im Randbereich (A) lediglich einseitig durch den Klebstoff (5) abgedeckt wird. 6. Membrane-electrode assembly (10) for a fuel cell, comprising a membrane (1), preferably a polymer membrane, to form a first and a second electrode (2, 3) coated on both sides with a catalytically active material and in at least one Edge region (A) is laminated in between two plastic films (6, 7) of a gasket (4) with the aid of an adhesive (5), characterized in that only one plastic film (6) is bonded to the coated membrane (1st ) is glued so that the coated membrane (1) is only covered on one side by the adhesive (5) in the edge area (A).
7. Membran-Elektroden-Anordnung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolien (6, 7) des Gaskets (4) unterschiedlich groß sind. 7. membrane-electrode assembly (10) according to claim 6, characterized in that the plastic films (6, 7) of the gasket (4) are of different sizes.
8. Membran-Elektroden-Anordnung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinere der beiden Kunststofffolien (6, 7) als Rahmen ausgeführt ist, der vorzugsweise umlaufend die gleiche Breite (b) aufweist. 8. membrane-electrode assembly (10) according to claim 7, characterized in that the smaller of the two plastic films (6, 7) is designed as a frame which preferably has the same width (b) all around.
9. Membran-Elektroden-Anordnung (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinere der beiden Kunststofffolien (6, 7) vollflächig mit der beschichteten Membran (1) und der weiteren Kunststofffolie (7) verklebt ist. 9. Membrane-electrode assembly (10) according to claim 7 or 8, characterized in that the smaller of the two plastic films (6, 7) is glued to the coated membrane (1) and the further plastic film (7) over its entire surface.
10. Membran-Elektroden-Anordnung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich die größere der beiden Kunststofffolien (6, 7) Aussparungen (8), vorzugsweise Ausstanzungen, zur Ausbildung von Medienkanälen aufweist. 10. Membrane-electrode assembly (10) according to any one of claims 7 to 9, characterized in that only the larger of the two plastic films (6, 7) has recesses (8), preferably punched-out portions, for the formation of media channels.
11. Brennstoffzelle für einen Brennstoffzellenstapel, umfassend eine Membran- Elektroden-Anordnung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 10. 11. Fuel cell for a fuel cell stack, comprising a membrane electrode assembly (10) according to any one of claims 6 to 10.
PCT/EP2021/084397 2020-12-21 2021-12-06 Method for producing a membrane-electrode arrangement, membrane-electrode arrangement and fuel cell having a membrane-electrode arrangement WO2022135888A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202190001001.1U CN220556599U (en) 2020-12-21 2021-12-06 Membrane electrode assembly and fuel cell having the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020216361.8A DE102020216361A1 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Process for producing a membrane-electrode assembly, membrane-electrode assembly and fuel cell with a membrane-electrode assembly
DE102020216361.8 2020-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022135888A1 true WO2022135888A1 (en) 2022-06-30

Family

ID=79024521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/084397 WO2022135888A1 (en) 2020-12-21 2021-12-06 Method for producing a membrane-electrode arrangement, membrane-electrode arrangement and fuel cell having a membrane-electrode arrangement

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN220556599U (en)
DE (1) DE102020216361A1 (en)
WO (1) WO2022135888A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050095490A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-05 Mittelstadt Laurie S. Fuel cell assembly gasket for fuel containment
US20110177423A1 (en) * 2010-01-21 2011-07-21 Anton Nachtmann Five-Layer Membrane Electrode Assembly with Attached Border and Method of Making Same
US20160285119A1 (en) * 2013-12-10 2016-09-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power generation body (as amended)
US20190237777A1 (en) * 2014-03-18 2019-08-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell and method of manufacturing fuel cell

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005006480A2 (en) 2003-07-14 2005-01-20 Umicore Ag & Co. Kg Membrane-electrode unit for the electrolysis of water
JP6237675B2 (en) 2015-03-03 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 FUEL CELL SINGLE CELL AND METHOD FOR PRODUCING FUEL CELL SINGLE CELL

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050095490A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-05 Mittelstadt Laurie S. Fuel cell assembly gasket for fuel containment
US20110177423A1 (en) * 2010-01-21 2011-07-21 Anton Nachtmann Five-Layer Membrane Electrode Assembly with Attached Border and Method of Making Same
US20160285119A1 (en) * 2013-12-10 2016-09-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power generation body (as amended)
US20190237777A1 (en) * 2014-03-18 2019-08-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell and method of manufacturing fuel cell

Also Published As

Publication number Publication date
CN220556599U (en) 2024-03-05
DE102020216361A1 (en) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10048331B4 (en) fuel cell
DE102011105072B3 (en) Retention device for fuel cell for converting chemical energy into electrical power, has membrane arranged between frame elements in form-fit manner, and sealing element arranged on outer portion of one frame element with larger frame width
EP3378117B1 (en) Bipolar plate having asymmetrical sealing sections, and fuel cell stack having such a bipolar plate
DE112008000004B4 (en) Fuel cell module, fuel cell and method for producing a fuel cell module
EP1608033B1 (en) Substrate with integrated seal
EP3679615B1 (en) Subassembly for a fuel cell stack, fuel cell stack and method for producing the subassembly
DE102014221351A1 (en) fuel cell
DE102010049548A1 (en) Diaphragm assembly manufacturing method, involves mounting frame elements on inner area of section surfaces such that electrolyte membrane and/or catalyst layers completely cover section surfaces and/or project into section surfaces
DE102017201814A1 (en) Flow plate for a humidifier
DE112004000555B4 (en) Solid polymer electrolyte fuel cell and electrode structure for the fuel cell
DE102015100737B4 (en) Electrochemical unit for an electrochemical device and method of making such
DE102016202481A1 (en) Fuel cell stack and method for producing such a fuel cell stack
WO2022135889A1 (en) Process for producing a membrane electrode assembly, membrane electrode assembly, and fuel cell comprising a membrane electrode assembly
WO2022135888A1 (en) Method for producing a membrane-electrode arrangement, membrane-electrode arrangement and fuel cell having a membrane-electrode arrangement
DE102014018954A1 (en) holder
WO2021148165A1 (en) Method for producing a bipolar plate, fuel cell half-plate, bipolar plate, and fuel cell
DE10357755B4 (en) Fuel cell, method for producing a fuel cell and apparatus for producing such
EP1500159B1 (en) Fuel cell and method for production thereof
WO2023030812A1 (en) Method for producing a membrane electrode assembly (mea), mea, and fuel cell comprising an mea
DE102018204816A1 (en) The fuel cell assembly
DE102020201365A1 (en) Method for producing a fuel cell, fuel cell
DE102016111794A1 (en) Membrane electrode assembly, fuel cell stack and method of making a membrane-electrode assembly
DE102015010419A1 (en) Fuel cell, frame for a framed membrane electrode assembly and framed membrane electrode assembly
DE102021214186A1 (en) Electrochemical cell, fuel cell stack and method for producing an electrochemical cell
DE102022206639A1 (en) Stack structure for an electrochemical energy converter and method for producing the stack structure

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21824571

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202190001001.1

Country of ref document: CN

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21824571

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1