在膜上非层压地涂有催化剂的扩散介质的耐用膜电极组件制造技术

一种用于制备燃料电池中的膜电极组件（１０）的工艺，该膜电极组件作为覆盖有催化剂的扩散介质（ＣＣＤＭ）进行制备。该膜电极组件包括具有微孔层（２０，２８）的扩散介质层（１８，２６）。催化剂层（２２，３０）沉积在微孔层上，以使其覆盖微孔层的全部表面。离聚物层（２４、３２）被喷涂在该催化剂层上。全氟化膜（１６）被夹在该ＭＥＡ的阳极侧的一个ＣＣＤＭ与该ＭＥＡ的阴极侧的另一个ＣＣＤＭ之间，该离聚物喷涂层面对该膜。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在膜上非层压地涂有催化剂的扩散介质的耐用膜电极组件
本专利技术主要涉及一种用于质子交换膜燃料电池的膜电极组件(MEA)，且更具体而言，涉及一种用于质子交换膜燃料电池的MEA，其中阳极催化剂层和阴极催化剂层沉积在扩散介质层上，然后在上面喷涂离聚物层，并且其中催化剂层与扩散介质层的尺寸大致相同。
技术介绍
由于清洁且可以在燃料电池中用于高效地产生电流，因此氢是一种非常有吸引力的燃料。汽车工业耗费了大量的资源用于研发氢燃料电池作为汽车电源。这样的汽车比起当前使用内燃机的汽车，将会更加高效，并且产生更少的排放。氢燃料电池是一种包括阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的电解质的电化学装置。阳极接收氢气而阴极接收氧气或空气。氢气在阳极发生分解从而产生自由氢质子和电子。氢质子通过电解质到达阴极。氢质子、氧和电子在阴极发生反应生成水。来自阳极的电子不能通过电解质，由此在传送到阴极之前被引导通过负载而作功。质子交换膜燃料电池(PEMFC)是广泛用于汽车的燃料电池。PEMFC一般包括固体聚合物电解质质子传导膜，比如全氟磺酸膜。阳极和阴极一般包括担载在碳颗粒上并与离聚物和溶剂相混合的极细的催化剂颗粒，通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜电极组件（ＭＥＡ），包括：包括阳极扩散介质层、阳极催化剂层和阳极离聚物层的阳极侧，所述阳极催化剂层被沉积在阳极扩散介质层上，而所述阳极离聚物层被喷涂在阳极催化剂层上；包括阴极扩散介质层、阴极催化剂层和阴极离聚物层的阴极侧，所述阴极催化剂层被沉积在阴极扩散介质层上，而所述阴极离聚物层被喷涂在阴极催化剂层上；和设置在阳极侧与阴极侧之间的膜，其中阳极离聚物层和阴极离聚物层面对该膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-1-22 10/763,5141、一种膜电极组件(MEA)，包括：包括阳极扩散介质层、阳极催化剂层和阳极离聚物层的阳极侧，所述阳极催化剂层被沉积在阳极扩散介质层上，而所述阳极离聚物层被喷涂在阳极催化剂层上；包括阴极扩散介质层、阴极催化剂层和阴极离聚物层的阴极侧，所述阴极催化剂层被沉积在阴极扩散介质层上，而所述阴极离聚物层被喷涂在阴极催化剂层上；和设置在阳极侧与阴极侧之间的膜，其中阳极离聚物层和阴极离聚物层面对该膜。2、根据权利要求1所述的膜电极组件，其中所述阳极侧进一步包括设置在阳极扩散介质层和阳极催化剂层之间的阳极微孔层，且所述阴极侧进一步包括设置在阴极扩散介质层和阴极催化剂层之间的阴极微孔层。3、根据权利要求2所述的膜电极组件，其中所述阳极微孔层和阴极微孔层由碳和聚四氟乙烯的混合物制成。4、根据权利要求1所述的膜电极组件，其中所述阳极催化剂层具有与阳极扩散介质层大小大约相同的面积，而所述阴极催化剂层具有与阴极扩散介质层大小大约相同的面积。5、根据权利要求1所述的膜电极组件，其中所述离聚物层包含甲醇。6、根据权利要求1所述的膜电极组件，其中所述膜为全氟化膜。7、根据权利要求1所述的膜电极组件，其中所述膜电极组件用在质子交换膜燃料电池的一部分中。8、一种包括扩散介质层、催化剂层和离...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄苏珊，B索姆帕利，JC多伊尔，
申请(专利权)人：通用汽车公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]