边缘保护的涂覆催化剂的膜电极组件制造技术

一种燃料电池，所述燃料电池含阳极侧涂覆催化剂的膜和阴极侧涂覆催化剂的膜。至少低透层的一部分被置于离子传导膜和阳极侧及阴极侧气体扩散介质之间，其中所述低透层由渗透性低于所述离子传导构件的渗透性的材料制成。所述低透层也可由较所述离子传导膜更软的材料制成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】边缘保护的涂覆催化剂的膜电极组件                      专利
本专利技术涉及在燃料电池中有用的部件，特别是膜、阳极、阴极和低透层(reduced-permeability)，以及组装所述部件的布置方案和方法。                      专利技术背景燃料电池正作为电动车辆和其他应用的能源被开发。众所周知，燃料电池含多种部件，包括质子交换膜、阳极、阴极和气体分布元件。燃料电池通常含质子交换或聚合物电解质膜(PEM)，所述膜夹在阴极催化剂层和阳极层之间形成膜电极组件(MEA)。气体扩散介质(GDM)与阴极催化剂层和阳极催化剂层两者接合。催化剂层可涂覆在GDM上，这样的结构被称为涂覆催化剂的扩散介质(CC-DM)。或者，催化剂可涂覆在PEM上，这样的结构被称为涂覆催化剂的膜(CCM)。目前，使用密封垫(subgasket)的边缘保护已应用于CC-DM和CCM燃料电池中。图1示意了现有技术的CC-DM 30，其具有其上涂覆阳极催化剂层14的第一GDM 17。也具有其上涂覆阴极催化剂层16的第二GDM 18。具有质子交换膜12，并安置有第一密封垫20沿膜12的周边盖住膜12的部分上表面。安置有第二密封垫22沿膜12的周边盖住膜12的部分下表面。质子交换膜12、第一密封垫20和第二密封垫插在阳极CC-DM和阴极CC-DM之间。图2示意了现有技术的CCM 10，其包括质子交换膜12，膜12的上表面上涂覆阳极催化剂层14，膜12的下表面上涂覆阴极催化剂层16。安置有第一密封垫20沿膜12和阳极催化剂层14的周边盖住-->膜12和阳极催化剂层14的一部分。同样，安置有第二密封垫22沿膜12和阴极催化剂层16的周边盖住膜12和阴极催化剂层16的一部分。可形成隆起区24，隆起区24分别由GDM 17或18与阳极14或阴极16之间的小空隙限定。耐用性实验(在图3中以图形示意)已经表明现有技术CCM(如图2中所示)较CC-DM的耐用性要短得多。在苛刻的条件如95℃、300kPa(绝对压力)和75/50％的相对湿度下，CC-DM一般较CCM经用。如图3所示，在现有技术的CCM中，边缘保护的有益效果相当微小(边缘保护的CCM为125小时，无边缘保护的CCM为100小时)。但就现有技术的CC-DM而论，有保护的CC-DM相对无保护的CC-DM其MEA的寿命增长了3倍，从300小时增长到900小时。本专利技术提供了现有技术的替代物。                      专利技术简述本专利技术的一个实施方案涉及一种产品，所述产品包含：具有阳极面和阴极面的离子传导膜；在阳极面和阴极面的至少一个上的第一低透层，其中所述低透层含窗口内缘所限定的通孔；其中所述第一低透层的渗透性低于离子传导膜的渗透性；具有多条侧边的第一层，所述第一层有接收入第一低透层的通孔中的中心部分，其中所述第一层的中心部分包含催化剂，且沿所述第一层的任何侧边以及所述第一低透层的窗口内缘的任何地方均无大于500微米的间隙。本专利技术的一个实施方案涉及一种方法，所述方法包括：提供具有阳极面和阴极面的离子传导膜；在阳极面上放置阳极侧低透层，其中所述阳极侧低透层含通孔；放置包含阳极催化剂层的阳极催化剂贴膜(decal)，所述贴膜至少含中心部分和背衬，所述放置使阳极催化剂层的中心部分与阳极侧低透层的通孔对齐；在阴极面上放置阴极侧低透层，其中所述阴极侧低透层含通孔；放置包含阴极催化剂层的阴极催化剂贴膜，所述贴膜至少含中心部分和背衬，所述放置-->使阴极催化剂层的中心部分与阴极侧低透层的通孔对齐；热压阳极催化剂贴膜、阳极侧低透层、膜、阴极催化剂贴膜、阴极侧低透层于一起，使阳极催化剂层的中心部分接受入阳极侧低透层的通孔中并使阴极催化剂层的中心部分接受入阴极侧低透层的通孔中；从阳极催化剂贴膜和阴极催化剂贴膜除去背衬；其中所述阳极侧低透层和阴极侧低透层的渗透性均低于离子传导膜的渗透性。优选覆盖的催化剂层与低透层粘附良好。本专利技术的另一个实施方案涉及一种方法，所述方法包括：提供具有阳极面和阴极面的离子传导膜；在阳极面上放置阳极侧低透层，其中所述阳极侧低透层含通孔；放置基本由阳极催化剂层的中心部分和背衬组成的阳极催化剂贴膜，使阳极催化剂层的中心部分与阳极侧低透层的通孔对齐；在阴极面上放置阴极侧低透层，其中所述阴极侧低透层含通孔；放置基本由阴极催化剂层的中心部分和背衬组成的阴极催化剂贴膜，使阴极催化剂层的中心部分与阴极侧低透层的通孔对齐；热压阳极催化剂贴膜、阳极侧低透层、膜、阴极催化剂贴膜、阴极侧低透层于一起，使阳极催化剂层的中心部分接受入阳极侧低透层的通孔中并使阴极催化剂层的中心部分接受入阴极侧低透层的通孔中；从阳极催化剂贴膜和阴极催化剂贴膜除去背衬；其中所述阳极催化剂层的中心部分含至少一条与阳极侧低透层隔开一段距离以便阳极催化剂层的中心部分与阳极侧低透层间存在阳极侧间隙的侧边，并还包括使包含第一种填料和第一种挥发性载体的第一种物质至少流进阳极侧间隙中以填充阳极侧间隙并使第一种载体挥发；其中所述阴极催化剂层的中心部分含至少一条与阴极侧低透层隔开一段距离以便阴极侧催化剂层的中心部分与阴极侧低透层间存在阴极侧间隙的侧边，并还包括使包含第二种填料和第二种挥发性载体的第二种物质至少流进阴极侧间隙中以填充阴极侧间隙并使第二种挥发性载体挥发；其中所述阳极侧低透层和阴极侧低透层的渗透性均低于离子传导膜的渗透性。-->本专利技术的另一个实施方案涉及一种产品，所述产品包含：具有阳极面和阴极面的离子传导膜；阳极面上的阳极侧低透层，且所述阳极侧低透层含通孔；至少具有中心部分的阳极催化剂层，且所述阳极催化剂层的中心部分接受入阳极侧低透层的通孔中；阴极面上的阴极侧低透层，且所述阴极侧低透层含通孔；至少具有中心部分的阴极催化剂层，且所述阴极催化剂层的中心部分接受入阴极侧低透层的通孔中；所述阳极侧低透层和阴极侧低透层的渗透性均低于离子传导膜的渗透性；具有向着阳极催化剂层的第一表面的阳极侧气体扩散介质，和具有向着阴极催化剂层的第二表面的阴极侧气体扩散介质，且其中至少一个阳极催化剂层没有延伸到第一表面的整个长度上；阴极催化剂没有延伸到第二表面的整个长度上。本专利技术的另一个实施方案涉及一种产品，所述产品包含：具有阳极面和阴极面的离子传导膜；阳极面上的阳极侧低透层，且所述阳极侧低透层含通孔；至少具有中心部分的阳极催化剂层，且所述阳极催化剂层的中心部分接受入阳极侧低透层的通孔中；阴极面上的阴极侧低透层，且所述阴极侧低透层含通孔；至少具有中心部分的阴极催化剂层，且所述阴极催化剂层的中心部分接受入阴极侧低透层的通孔中；所述阳极侧低透层和阴极侧低透层的渗透性均低于离子传导膜的渗透性；具有向着阳极催化剂层的第一表面的阳极侧气体扩散介质，和具有向着阴极催化剂层的第二表面的阴极侧气体扩散介质；阳极催化剂层的中心部分和阳极侧低透层均被粘结到膜上但没有被粘结到阳极侧气体扩散介质上，阴极催化剂层的中心部分和阴极侧低透层均被粘结到膜上但没有被粘结到阴极侧气体扩散介质上。通过下面的附图简述、示例性实施方案详述以及附随的权利要求和附图，本专利技术的这些以及其他实施方案将是显而易见的。                      附图简述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产品，所述产品包含：具有阳极面和阴极面的离子传导膜；在阳极面和阴极面的至少一个上的第一低透层，其中所述低透层含窗口内缘所限定的通孔；其中所述第一低透层的渗透性低于离子传导膜的渗透性；具有多条侧边的第一层， 所述第一层有接收入第一低透层的通孔中的中心部分，其中所述第一层的中心部分包含催化剂，且沿所述第一层的任何侧边以及所述第一低透层的窗口内缘的任何地方均无大于５００微米的间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-7-30 10/909,2651.一种产品，所述产品包含：具有阳极面和阴极面的离子传导膜；在阳极面和阴极面的至少一个上的第一低透层，其中所述低透层含窗口内缘所限定的通孔；其中所述第一低透层的渗透性低于离子传导膜的渗透性；具有多条侧边的第一层，所述第一层有接收入第一低透层的通孔中的中心部分，其中所述第一层的中心部分包含催化剂，且沿所述第一层的任何侧边以及所述第一低透层的窗口内缘的任何地方均无大于500微米的间隙。2.权利要求1的产品，其中沿所述第一催化剂层的任何侧边以及所述第一低透层的窗口内缘的任何地方均无大于100微米的间隙。3.权利要求1的产品，其中沿所述第一催化剂层的任何侧边以及所述第一低透层的窗口内缘的任何地方均无大于10微米的间隙。4.权利要求1的产品，其中沿所述第一催化剂层的任何侧边以及所述第一低透层的窗口内缘的任何地方均无间隙。5.权利要求1的产品，其中所述第一低透层在阳极面上，并还包含在膜的阴极面上的第二低透层，所述第二低透层含由低透层的窗口内缘所限定的通孔，具有多条侧边的第二层，所述第二层有接收入第二低透层的通孔中的中心部分，其中所述第二层的中心部分包含催化剂，且沿所述第二层的任何侧边以及所述第二低透层的窗口内缘的任何地方均无大于500微米的间隙；其中所述第二低透层的渗透性低于离子传导膜的渗透性。6.权利要求5的产品，其中所述第一层的中心部分大于所述第二层的中心部分。7.权利要求5的产品，其中所述第二层的中心部分大于所述第一层的中心部分。-->8.权利要求5的产品，其中所述第一层的每条侧边超出所述第二层的相应侧边。9.权利要求5的产品，其中所述第二层的每条侧边超出所述第一层的相应侧边。10.权利要求5的产品，其中所述各个低透层包含至少一种选自聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚酰胺弹性体、聚氨酯、聚氨酯弹性体、聚硅氧烷和热塑性弹性体的材料。11.权利要求5的产品，其中至少一个低透层包含在80℃和100％RH下所测氢气渗透性低于1×10-9(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)的材料。12.权利要求5的产品，其中至少一个低透层包含在80℃和100％RH下所测氢气渗透性在1×10-9(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)到2×10-10(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)的范围内的材料。13.权利要求5的产品，其中至少一个低透层包含在77和100％RH下所测氧气渗透性低于3500cc·mil/(100in2·24hr·atm)的材料。14.权利要求5的产品，其中至少一个低透层包含在77和100％RH下所测氧气渗透性在3.4cc·mil/(100in2·24hr·atm)到200cc·mil/(100in2·24hr·atm)的范围内的材料。15.权利要求5的产品，其中沿所述第二催化剂层的任何侧边以及所述第二低透层的窗口内缘的任何地方均无大于100微米的间隙。16.权利要求5的产品，其中沿所述第二催化剂层的任何侧边以及所述第二低透层的窗口内缘的任何地方均无大于10微米的间隙。17.权利要求5的产品，其中沿所述第二催化剂层的任何侧边以及所述第二低透层的窗口内缘的任何地方均无间隙。18.权利要求1的产品，其中所述第一层还包含与中心部分连-->接的第一外围部分，其中所述第一层的每条侧边为所述第一外围部分的自由端，且其中所述第一外围部分包含催化剂和低透材料中的至少一者。19.权利要求5的产品，其中所述第二层还包含与中心部分连接的第二外围部分，其中所述第二层的每条侧边为所述第二外围部分的自由端，且其中所述第二外围部分包含催化剂和低透材料中的至少一者。20.一种产品，所述产品包含：具有阳极面和阴极面的离子传导膜；在阳极面和阴极面的至少一个上的低透层，其中所述低透层含通孔；具有多条侧边的催化剂层，所述催化剂层有接收入低透层的通孔中的中心部分和与低透层交叠的外围部分，其中所述多条侧边中的每一条覆盖在低透层上；其中所述低透层的渗透性低于离子传导膜的渗透性。21.权利要求20的产品，所述产品还包含插在低透层和离子传导膜之间的氢/氧复合层。22.权利要求20的产品，其中所述氢/氧复合催化剂包含至少一种选自铂、钌、铱、钯、铑、Ag、Au、Sn、Si、Ti、Zr、Al、Hf、Ta、Nb、Ce和其组合、其氧化物及其合金的材料。23.权利要求20的产品，其中所述低透层包含至少一种选自聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚酰胺弹性体、聚氨酯、聚氨酯弹性体、聚硅氧烷和热塑性弹性体的材料。24.权利要求20的产品，其中所述低透层包含在80℃和100％RH下所测氢气渗透性低于1×10-9(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)的材料。25.权利要求20的产品，其中所述低透层包含在80℃和100％RH下所测氢气渗透性在1×10-9(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)到2×10-10-->(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)的范围内的材料。26.权利要求20的产品，其中所述低透层包含在77和100％RH下所测氧气渗透性低于3500cc·mil/(100in2·24hr·atm)的材料。27.权利要求20的产品，其中所述低透层包含在77和100％RH下所测氧气渗透性在3.4cc·mil/(100in2·24hr·atm)到200cc·mil/(100in2·24hr·atm)的范围内的材料。28.一种产品，所述产品包含：具有阳极面和阴极面的离子传导膜；在阳极面和阴极面的至少一个上的低透层；其中所述低透层的渗透性低于离子传导膜的渗透性；氢/氧复合催化剂，其中所述氢/氧复合催化剂被浸渍到低透层上和/或插在膜和低透层之间。29.权利要求28的产品，其中所述氢/氧复合催化剂包含至少一种选自铂、钌、铱、钯、铑、Ag、Au、Sn、Si、Ti、Zr、Al、Hf、Ta、Nb、Ce和其组合、其氧化物及其合金的材料。30.权利要求28的产品，其中所述低透层包含至少一种选自聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚酰胺弹性体、聚氨酯、聚氨酯弹性体、聚硅氧烷和热塑性弹性体的材料。31.权利要求28的产品，其中所述低透层包含在80℃和100％RH下所测氢气渗透性低于1×10-9(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)的材料。32.权利要求28的产品，所述产品还包含第二低透层，其中所述第二低透层包含在80℃和100％RH下所测氢气渗透性在1×10-9(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)到2×10-10(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)的范围内的材料。33.权利要求28的产品，所述产品还包含第二低透层，其中至少一个低透层包含在77和100％RH下所测氧气渗透性低于3500cc·mil/(100in2·24hr·atm)的材料。-->34.权利要求28的产品，所述产品还包含第二低透层，其中至少一个低透层包含在77和100％RH下所测氧气渗透性在3.4cc·mil/(100in2·24hr·atm)到200cc·mil/(100in2·24hr·atm)的范围内的材料。35.一种产品，所述产品包含：具有阳极面和阴极面的离子传导膜；阳极面上的阳极侧低透层，其中所述阳极侧低透层含通孔；至少具有中心部分的阳极催化剂层，其中所述阳极催化剂层的中心部分接受入阳极侧低透层的通孔中；阴极面上的阴极侧低透层，其中所述阴极侧低透层含通孔；至少具有中心部分的阴极催化剂层，其中所述阴极催化剂层的中心部分接受入阴极侧低透层的通孔中；其中所述阳极侧低透层和阴极侧低透层的渗透性均低于离子传导膜的渗透性；第一氢/氧复合催化剂层，所述第一氢/氧复合催化剂层插在膜与阳极侧低透层和阴极侧低透层中的一个之间。36.权利要求35的产品，所述产品还包含第二氢/氧复合催化剂层，其中所述第一氢/氧复合催化剂层插在膜和阳极侧低透层之间，所述第二氢/氧复合催化剂层插在膜和阴极侧低透层之间。37.权利要求35的产品，其中所述第一氢/氧复合催化剂层与另一个低透层的一部分交叠，所述另一个低透层为其与膜之间未插所述复合催化剂层的那个低透层。38.权利要求35的产品，其中所述第一氢/氧复合催化剂层超出另一个低透层一段距离，所述另一个低透层为其与膜之间未插所述复合催化剂层的那个低透层，所述距离在25-1000微米的范围内。39.权利要求35的产品，其中所述第一氢/氧复合催化剂层延伸到其与膜之间插了所述复合催化剂层的低透层的通孔内。40.权利要求35的产品，其中所述氢/氧复合催化剂包含至少一-->种选自铂、钌、铱、钯、铑、Ag、Au、Sn、Si、Ti、Zr、Al、Hf、Ta、Nb、Ce和其组合、其氧化物及其合金的材料。41.权利要求35的产品，其中至少一个低透层包含至少一种选自聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚酰胺弹性体、聚氨酯、聚氨酯弹性体、聚硅氧烷和热塑性弹性体的材料。42.权利要求35的产品，其中至少一个低透层包含在80℃和100％RH下所测氢气渗透性低于1×10-9(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)的材料。43.权利要求35的产品，其中至少一个低透层包含在80℃和100％RH下所测氢气渗透性在1×10-9(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)到2×10-10(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)的范围内的材料。44.权利要求35的产品，其中至少一个低透层包含在77和100％RH下所测氧气渗透性低于3500cc·mil/(100in2·24hr·atm)的材料。45.权利要求35的产品，其中至少一个低透层包含在77和100％RH下所测氧气渗透性在3.4cc·mil/(100in2·24hr·atm)到200cc·mil/(100in2·24hr·atm)的范围内的材料。46.一种产品，所述产品包含：具有阳极面和阴极面的离子传导膜；阳极面上的阳极侧低透层，其中所述阳极侧低透层含通孔；至少具有中心部分的阳极催化剂层，其中所述阳极催化剂层的中心部分接受入阳极侧低透层的通孔中；阴极面上的阴极侧低透层，其中所述阴极侧低透层含通孔；至少具有中心部分的阴极催化剂层，其中所述阴极催化剂层的中心部分接受入阴极侧低透层的通孔中；其中所述阳极侧低透层和阴极侧低透层的渗透性均低于离子传导膜的渗透性；具有向着阳极催化剂层的第一表面的阳极侧气体扩散介质，和-->具有向着阴极催化剂层的第二表面的阴极侧气体扩散介质，且满足以下二者中的至少一个：阳极催化剂层没有延伸到第一表面的整个长度上；阴极催化剂没有延伸到第二表面的整个长度上。47.权利要求46的产品，其中所述阳极侧低透层的通孔的面积大于所述阴极侧低透层的通孔的面积。48.权利要求46的产品，其中所述阳极催化剂层的中心部分的面积大于所述阴极催化剂层的中心部分的面积。49.权利要求46的产品，其中所述阳极侧低透层的通孔的面积大于所述阴极侧低透层的通孔的面积。50.权利要求46的产品，其中所述阴极侧低透层的通孔的面积大于所述阳极侧低透层的通孔的面积。51.权利要求46的产品，其中所述阳极催化剂层还包含外围部分，所述外围部分与阳极侧低透层的至少一部分交叠。52.权利要求46的产品，其中所述阴极催化剂层还包含外围部分，所述外围部分与阴极侧低透层的至少一部分交叠。53.权利要求46的产品，其中所述阳极催化剂层仅由中心部分组成，且其中所述阳极催化剂层的中心部分含至少一条与阳极侧低透层的间隔距离不大于100微米的侧边。54.权利要求46的产品，其中所述阴极催化剂层仅由中心部分组成，且其中所述阴极催化剂层的中心部分含至少一条与阴极侧低透层的间隔距离不大于100微米的侧边。55.权利要求46的产品，其中所述阳极催化剂层的中心部分含至少一条与阳极侧低透层隔开一段距离以便阳极催化剂层的中心部分与阳极侧低透层间存在阳极侧间隙的侧边，所述产品还包含填充阳极侧间隙并与阳极催化剂的中心部分连接的阳极侧外围层部分。56.权利要求55的产品，其中所述阳极侧外围层部分包含催化剂。57.权利要求55的产品，其中所述阳极侧外围层部分包含至少-->一种选自聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚酰胺弹性体、聚氨酯、聚氨酯弹性体和聚硅氧烷的材料。58.权利要求46的产品，其中所述阴极催化剂层的中心部分含至少一条与阴极侧低透层隔开一段距离以便阴极催化剂层的中心部分与阴极侧低透层间存在阴极侧间隙的侧边，所述产品还包含填充阴极侧间隙并与阴极催化剂的中心部分连接的阴极侧外围层部分。59.权利要求58的产品，其中所述阴极侧外围层部分包含催化剂。60.权利要求58的产品，其中所述阴极侧外围层部分包含至少一种选自聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚酰胺弹性体、聚氨酯、聚氨酯弹性体和聚硅氧烷的材料。61.权利要求55的产品，其中所述阳极侧外围层部分延伸到阳极侧低透层的至少一部分上。62.权利要求58的产品，其中所述阳极侧外围层部分延伸到阳极侧低透层的至少一部分上。63.权利要求58的产品，其中各个低透层至少抑制反应性气体渗透通过所述离子传导构件。64.权利要求58的产品，其中各个低透层至少抑制在所述周边处反应性气体从所述离子传导构件的一侧向另一侧的渗透。65.权利要求58的产品，其中所述渗透性为氢气渗透性、氧气渗透性或二者。66.权利要求46的产品，其中各个低透层包含至少一种选自聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚酰胺弹性体、聚氨酯、聚氨酯弹性体、聚硅氧烷和热塑性弹性体的材料。67.权利要求46的产品，其中至少一个低透层包含在80℃和-->100％RH下所测氢气渗透性低于1×10-9(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)的材料。68.权利要求46的产品，其中至少一个低透层包含在80℃和100％RH下所测氢气渗透性在1×10-9(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)到2×10-10(ml(STP)·cm厚度)/(s·cm2·cmHg)的范围内的材料。69.权利要求46的产品，其中至少一个低透层包含在77和100％RH下所测氧气渗透性低于3500cc·mil/(100in2·24hr·atm)的材料。70.权利要求46的产品，其中至少一个低透层包含在77和100％RH下所测氧气渗透性在3.4cc·mil/(100in2·24hr·atm)到200cc·mil/(100in2·24hr·atm)的范围内的材料。71.权利要求46的产品，所述产品还包含在阳极催化剂层上放置阳极侧气体扩散介质层和在阳极侧气体扩散介质层上放置第一双极板，以及在阴极催化剂层上放置阴极侧气体扩散介质层和在阳极侧气体扩散介质层上放置第一双极板。72.一种产品，所述产品包含：具有阳极面和阴极面的离子传导膜；阳极面上的阳极侧低透层，其中所述阳极侧低透层含通孔；至少具有中心部分的阳极催化剂层，其中所述阳极催化剂层的中心部分接受入阳极侧低透层的通孔中；阴极面上的阴极侧低透层，其中所述阴极侧低透层含通孔；至少具有中心部分的阴极催化剂层，其中所述阴极催化剂层的中心部分接受入阴极侧低透层的通孔中；其中所述阳极侧低透层和阴极侧低透层的渗透性均低于离子传导膜的渗透性；具有向着阳极催化剂层的第一表面的阳极侧气体扩散介质，和具有向着阴极催化剂层的第二表面的阴极侧气体扩散介质；阳极催化剂层的中心部分和阳极侧低透层均被粘结到膜上但没有被粘结到阳极侧气体扩散介质上，阴极催化剂层的中心部分和阴-->极侧低透层均被粘结到膜上但没有被粘结到阴极侧气体扩散介质上。73.权利要求72的产品，所述产品还包含插在阳极侧气体扩散介质和阳极催化剂层的中心部分之间的阳极侧微孔层，但其中阳极催化剂层没有被粘结到阳极侧微孔层上。74.权利要求72的产品，所述产品还包含插在阴极侧气体扩散介质和阴极催化剂层的中心部分之间的阴极侧微孔层，但其中阴极催化剂层没有被粘结到阴极侧微孔层上。75.权利要求72的产品，其中阳极侧低透层和阴极侧低透层中的至少一个包含至少一种选自聚酰亚胺、聚对苯二甲酸酯、聚偏二氟乙烯的材料。76.一种产品，所述产品包含：包含催化剂层、低透层和背衬的贴膜组件，其中催化剂层和低透层中的至少一个粘附于背衬上。77.权利要求76的产品，其中低透层的至少一部分与催化剂层的一部分交叠。78.权利要求76的产品，所述产品还包含在低透层的至少一部分上的氢/氧复合层。79.权利要求78的产品，其中所述氢/氧复合催化剂包含至少一种选自铂、钌、铱、钯、铑、Ag、Au、Sn、Si、Ti、Zr、Al、Hf、Ta、Nb、Ce和其组合、其氧化物及其合金的材料。80.权利要求76的产品，其中低透层和催化剂层二者均粘附于背衬上。81.一种产品，所述产品包含：包含多个燃料电池的燃料电池堆，所述多个燃料电池中的每一个包含组件，所述组件包含：具有阳极面和阴极面的离子传导膜；在阳极面和阴极面的至少一个上的第一低透层，其中所述低透层含窗口内缘所限定的通孔；-->其中所述第一低透层的渗透性低于离子传导膜的渗透性；具有多条侧边的第一层，所述第一层有接收入第一低透层的通孔中的中心部分，且其中所述第一层包含催化剂；且对于燃料电池堆的基本每一个燃料电池，沿所述第一层的任何侧边以及所述第一低透层的窗口内缘的任何地方均无大于500微米的间隙。82.权利要求81的产品，其中，对于燃料电池堆的基本每一个燃料电池，沿所述第一催化剂层的任何侧边以及所述第一低透层的窗口内缘的任何地...

【专利技术属性】
技术研发人员：B索姆帕利，BA利特尔，JP赫利，SG甄，HA加斯泰格，顾文斌，GW弗利，
申请(专利权)人：通用汽车公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]