固体聚合物电解质燃料电池单元制造技术

本发明专利技术提供一种包括金属隔板的低成本固体聚合物电解质燃料电池单元。该电池单元具有的结构可以具有高耐蚀性和持久性。这种固体聚合物电解质燃料电池单元包括聚合物电解质膜，固定在聚合物电解质膜的相对表面上的一对气体扩散电极，接触性地固定在电极外侧上的一对可气体扩散的多孔导电石墨集电极；用于将燃料气和含氧气体导向相互隔开的电极的一对铝隔板，和设置在金属隔板和石墨集电极之间的具有弹性和透气性的多孔导电缓冲层。与缓冲层接触的隔板表面上都被提供有厚度为０．０１μｍ－２０μｍ的导电涂层。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用作车用燃料电池的固体聚合物电解质燃料电池单元，特别是其发电性能不会由于金属隔板的使用而降低的固体聚合物电解质燃料电池单元。固体聚合物电解质燃料电池通常包括具有将磺酸基作为固体聚合物电解质膜的氟树脂基离子交换膜(如Nafion)。将燃料电极和氧(空气)电极固定在电解质膜的两个相对的表面上，这样就制成一个单电池。每个电极一般都是由其中分散有防水性PTFE颗粒和稀有金属颗粒的碳黑制成。稀有金属颗粒作为催化剂。多个电池通过其上有气体流动槽的板状隔板堆叠在一起，使燃料气和空气可均匀地供应在每一个电池的两个表面上，从而形成燃料电池堆(见图3)。当具有上述结构的固体聚合物电解质燃料电池工作时，氢气氧化成质子，释放出电子。进入聚合物电解质的质子和水分子结合，形成H3O+，并向阳极移动。氢气氧化产生的电子通过外电路移向阳极。然后，氧气在阳极处获得这些电子以变成O2-离子，O2-离子随后与H3O+结合，生成水。该反应连续进行，使得人们可以连续提取电能。尽管一个电池单元的理论电动势是1.2V。但是，电极的极化、反应气体的经过(其中，燃料气通过聚合物电解质输送到空气电极)、电极材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体聚合物电解质燃料电池单元，其包括：（ａ）聚合物电解质膜；（ｂ）固定在所述聚合物电解质膜的相对表面上的一对气体扩散电极；（ｃ）接触性地固定在所述的电极外侧上的一对可气体扩散的多孔导电石墨集电极；（ｄ）用于将燃料气和含氧 气体导向相互隔开的所述电极的一对金属隔板，和（ｅ）提供在所述的金属隔板和所述的石墨集电极之间的、具有弹性和透气性的多孔导电缓冲层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高云智，国元晃，
申请(专利权)人：株式会社理研，
类型：发明
国别省市：JP[日本]