【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池膜电极保护膜与气体扩散电极的结合方法
本专利技术涉及燃料电池
，更具体地，设计一种燃料电池膜电极保护膜与气体扩散电极的结合方法。
技术介绍
燃料电池是一种可以将储存在H2、O2中的化学能直接转化成电能的能量转化装置。其转化过程不受卡诺循环过程限制，因此具有很高的能量转化效率。另外，燃料电池还具有工作无噪声、无振动、排放清洁、环境友好、可模块化布置的特点，使得燃料电池技术在新能源汽车及分布式电站等领域有具有广阔的应用前景。燃料电池膜电极是发生电化学反应的核心区域之一。燃料电池膜电极由质子交换膜、气体扩散电极以及保护膜5层结构共同构成。其中保护膜用于保护质子交换膜，防止其受到密封压力时碎裂等，气体扩散电极置于保护膜与质子交换膜外层。目前的气体扩散电极与保护膜之间依靠气体扩散电极与质子交换膜之间的张力进行固定。在电堆装配时极易产生电极脱落现象，造成膜电极损坏甚至报废，导致经济浪费，影响电堆装配效率，直接影响燃料电池产业化进程。一些膜电极使用胶水来粘接气体扩散电极与保护膜，使其结合，防止气体扩散电极...
【技术保护点】
1.一种燃料电池气体扩散电极保护膜与气体扩散电极的结合方法，其特征在于：/n以表面带有焊料的，中部带通孔的环状的膜作为保护膜，与气体扩散电极，通过激光焊接的方式结合到一起。/n
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池气体扩散电极保护膜与气体扩散电极的结合方法，其特征在于：
以表面带有焊料的，中部带通孔的环状的膜作为保护膜，与气体扩散电极，通过激光焊接的方式结合到一起。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：
该燃料电池膜电极选择的保护膜为表面带焊料的保护膜；其表面焊料可为聚四氟乙烯(PTFE)、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)等高温熔融化合物中的一种或二种以上，该化合物在300℃-350℃下熔融，冷却后具有良好的粘接性，同时具有耐酸耐碱绝缘等特性；其支撑膜可以是聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)等耐热膜类材料中的一种或二种以上，耐热温度高于400℃，且具有良好的耐酸耐碱绝缘等特性；
该保护膜为带内孔的环状保护膜，其内孔面积对应为膜电极的有效放电面积。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
1)燃料电池保护膜为匹配膜电极整体厚度，一般选择厚度为20-200μm(优选的厚度为30-120μm)，对于优选厚度的保护膜，其支撑膜厚度一般为10-190μm(优选的厚度为10-100μm)，其焊料层厚度一般为5-50μm(优选的厚度为5-20μm)；
2)所述表面带焊料的保护膜焊料层材料确定后，密度ρ，熔化温度T，比热容C即已确定；
3)所述表面带焊料的保护膜支撑膜材料及颜色确认后，其激光透过率α可通过实验测定或根据材料手册查得；当焊料层材料以及与其焊接的气体扩散电极材料机颜色确认后，其激光激光吸收率η(通常为20-80％，优选40-65％)范围即可确定，在下述计算中取固定η值为两极限值的平均值；
4)将预结合的保护膜与气体扩散电极按要求上下堆叠，置于激光焊接工作平台上；靠工作平台上的玻璃等透光板将其固定，并施以一定压力F；该压力F上限值由气体扩散电极的抗压强度决定，压力从0MPa开始逐渐增大，以增量为0.1-0.2MPa进行条件实验，直到气体扩散电极出现压碎裂纹为止，记录该条件下的压力值，设置该压力值的0.8倍为压力F的上限值；
5)设定保护膜与气体扩散电极的结合轨...
【专利技术属性】
技术研发人员：王素力，陈曦，孙公权，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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