具有不均匀渗透性的流体分配层的电化学燃料电池制造技术

一种电化学燃料电池，其包含阳极电催化剂层、阴极电催化剂层、插在阳极和阴极电催化剂层之间的聚合物电解质膜、阳极流场板、阴极流场板、插在阳极流场板和阳极电催化剂层之间的阳极流体分配层、以及插在阴极流场板和阴极电催化剂层之间的阴极流体分配层，其中阳极和阴极流体分配层至少之一的渗透性从电化学燃料电池的入口到出口降低。还提供了制造具有不均匀穿孔图案的基本上不渗透流体的片材的方法。（*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】具有不均匀渗透性的流体分配层的电化学燃料电池
本专利技术一般性地涉及电化学燃料电池。更具体地说，本专利技术涉及至少具有一个从燃料电池入口到出口渗透性降低的流体分配层的电化学燃料电池。
技术介绍
电化学燃料电池将反应物，即燃料和氧化剂流体流，转化成电能和反应产物。固体聚合物燃料电池通常使用由位于两个含有电催化剂的电极层，即阴极和阳极之间的固体聚合物电解质或离子交换膜(“PEM”)组成的膜电极组件(“MEA”)。除了是离子传导的(典型地是质子传导的)外，膜还起着用来彼此隔离反应物流的阻挡层的作用。MEA还典型地包括与电极层相邻用来均匀地向电极分配反应物的液体扩散层。在阳极上，燃料流通过多孔的阳极扩散层运动，并且在阳极电催化剂层上被氧化。在阴极上，氧化剂流通过多孔的阴极扩散层运动并且在阴极电催化剂层上被还原，形成反应产物。电催化剂的位置通常定义了电化学活性层。在电化学燃料电池中，MEA典型地插在两个基本上不渗透流体的隔板之间((阳极和阴极板)。隔板典型地起着集电极的作用并且给MEA提供支撑。隔板中可以形成反应物通道，并且起着使燃料和氧化剂分别进入多孔阳极和阴极扩散层，并且除去电池工作期间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学燃料电池，包括：（ａ）阳极电催化剂层；（ｂ）阴极电催化剂层；（ｃ）插在所述阳极和阴极电催化剂层之间的聚合物电解质膜；（ｄ）阳极流场板；（ｅ）阴极流场板；（ｆ）插在所述阳极流场板和阳极 电催化剂层之间的阳极流体分配层；以及（ｇ）插在所述阴极流场板和阴极电催化剂层之间的阴极流体分配层，其中所述阳极和阴极流体分配层至少之一的渗透性从电化学燃料电池的入口到出口降低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-6-10 10/458,7601.一种电化学燃料电池，包括：(a)阳极电催化剂层；(b)阴极电催化剂层；(c)插在所述阳极和阴极电催化剂层之间的聚合物电解质膜；(d)阳极流场板；(e)阴极流场板；(f)插在所述阳极流场板和阳极电催化剂层之间的阳极流体分配层；以及(g)插在所述阴极流场板和阴极电催化剂层之间的阴极流体分配层，其中所述阳极和阴极流体分配层至少之一的渗透性从电化学燃料电池的入口到出口降低。2.权利要求1的电化学燃料电池，其中渗透性从电化学燃料电池的入口到出口降低的所述至少一个流体分配层包括具有渗透性梯度的气体扩散阻挡层。3.权利要求1的电化学燃料电池，其中渗透性从电化学燃料电池的入口到出口降低的所述至少一个流体分配层包括：(a)气体扩散层；及(b)具有渗透性梯度的气体扩散阻挡层。4.权利要求1的电化学燃料电池，其中渗透性从电化学燃料电池的入口到出口降低的所述至少一个流体分配层包括具有多个穿孔的基本上不渗透流体的片材，所述穿孔被配置使所述基本上不渗透流体的片材具有渗透性梯度。5.权利要求4的电化学燃料电池，其中所述基本上不渗透流体的片材是柔性石墨。6.权利要求4的电化学燃料电池，其中所述多个穿孔的尺寸从电化学燃料电池的入口到出口以梯度方式降低。-->7.权利要求4的电化学燃料电池，其中所述多个穿孔的尺寸从电化学燃料电池的入口到出口以分段方式降低。8.权利要求4的电化学燃料电池，其中所述多个穿孔的密度从电化学燃料电池的入口到出口以梯度方式降低。9.权利要求4的电化学燃料电池，其中所述多个穿孔的密度从电化学燃料电池的入口到出口以分段方式降低。10.权利要求1的电化学燃料电池，其中从燃料电池的入口到出口所述燃料电池的温度增加。11.权利要求1的电化学燃料电池，其中所述电化学燃料电池是联合氧化剂-冷却剂燃料电池。12.权...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大莫斯曼，艾默森R加拉格，
申请(专利权)人：百拉得动力系统公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]