用于改进PEM燃料电池性能和操作稳定性的气体扩散层预处理制造技术

一种用于在燃料电池操作期间减少气体扩散层压缩永久变形的方法，以及一种用于减少气体扩散层侵入流场槽中的方法，所述这两种方法都是通过在将气体扩散层置于燃料电池中之前通过预压缩预处理该气体扩散层而得以实现的。进行这种预处理是为了减少在电池堆寿命期间的压缩损耗和减少反应气体的错误分布，并且最终获得更高的功率输出和更稳定的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及PEM燃料电池，更特别地，涉及通过对GDL扩散介质进行预压缩而改进GDL扩散介质性能的方法。
技术介绍
燃料电池是一种电化学能量转换装置。燃料电池将来自燃料和氧化剂的化学反应的能量转换成电能。燃料电池已经被提议用于固定应用例如发电厂以及更小型的便携式应用例如将要取代汽车中内燃机的电动车载动力设备。术语“燃料电池”通常用于表示单个电池或者通常串联布置的多个电池，多个电池也被称为电池堆。在质子交换膜(PEM)燃料电池中，氢或者含氢气体作为燃料被供给至燃料电池的阳极，氧或者含氧气体例如空气作为氧化剂被供给至燃料电池的阴极。特别参考图1，图中示出的单电池PEM燃料电池10具有被夹在一对导电电极板14之间的膜电极组件12。这种结构重复串联在一起从而形成PEM燃料电池堆，其中多个单电池通过双极电极板彼此隔开。板14可由导电材料和聚合物粘结剂、石墨或者耐蚀金属的复合材料制成。膜电极组件(MEA)12和电极板14在刚性端板16之间夹紧固定在一起。每块电极板14包含多个槽脊(land)18，所述槽脊限定出多个用以形成用于将反应气体例如H2和O2分配到膜电极组件12相对侧上的流场22的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在组装燃料电池前预处理燃料电池的气体扩散层的方法，所述方法包括以下步骤：　　　　选择用于燃料电池的气体扩散层材料；　　　　确定燃料电池在操作预定时间周期之后气体扩散层将会获得的压缩永久变形；以及　　　　压缩气体扩散层以由此引起气体扩散层基本上具有所述压缩永久变形，其中在组装燃料电池前并且在燃料电池的外部进行所述压缩步骤。

【技术特征摘要】
US 2005-11-10 11/2723691、一种在组装燃料电池前预处理燃料电池的气体扩散层的方法，所述方法包括以下步骤：选择用于燃料电池的气体扩散层材料；确定燃料电池在操作预定时间周期之后气体扩散层将会获得的压缩永久变形；以及压缩气体扩散层以由此引起气体扩散层基本上具有所述压缩永久变形，其中在组装燃料电池前并且在燃料电池的外部进行所述压缩步骤。2、一种采用根据权利要求1所述的方法进行预处理的燃料电池的气体扩散层。3、根据权利要求1所述的方法，其中所述压缩步骤包括使气体扩散层经受单次压缩循环。4、一种采用根据权利要求3所述的方法进行预处理的燃料电池的气体扩散层。5、根据权利要求1所述的方法，其中所述压缩步骤包括使气体扩散层经受多次压缩循环。6、一种采用根据权利要求5所述的方法进行预处理的燃料电池的气体扩散层。7、根据权利要求1所述的方法，其中所述气体扩散层是片，并且所述压缩步骤包括同时压缩多个片。8、一种采用根据权利要求7所述的方法进行预处理的燃料电池的多个气体扩散层。9、根据权利要求7所述的方法，其中所述压缩步骤包括使多个片经受单次压缩循环。10、一种采用根据权利要求9所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：PA拉帕波尔特，赖业宏，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]