燃料电池中电极-电解质膜-电极的制作方法技术

技术编号:3253224 阅读:181 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于燃料电池的制造技术。包括:将制好的电极卷置于复合机的支架上;将制好的电解质膜置于复合机的支架上;启动复合机将所说的电极与膜热压、粘接或汽压制成电极-膜-电极三合一;剪裁该三合一成所需的大小一致的尺寸,膜尺寸可为电极尺寸的-10至+10毫米;包装供制备燃料电池电堆用。本发明专利技术可减少昂贵的电解质膜的用量,以降低制作成本。(*该技术在2021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】
本专利技术属于能源、发电
,特别涉及燃料电池的制造技术。燃料电池电极—电解质膜—电极俗称膜电极,又称为三合一。在实际的三合一中,电解质膜的尺寸都必须大于电极的尺寸,因为要电解质膜上设置密封、氢气、氧气和水的进、出口。松下电器产业株式会社申请申请的专利(99104903)该专利技术提供了一种简便的高性能电极的制造方法,所述制造方法无须使用介质、表面活性剂、细孔形成材料等。+该专利技术的电极制造方法系给高分子电解质膜或多孔质导电性电极基体材料提供带静电的电极催化剂粉末,在其表面形成含有电极催化剂粉末的层。或在高分子电解质膜或多孔质导电性电极基体材料表面同时喷涂电极催化剂粉末和载气,使其表面吸附电极催化剂粉术,藉此在电极基体材料上形成含有电极催化剂粉末的层。该专利没有提及该电极的尺寸和形状。日本电池株式会社申请的专利(97181058)公开了用于固体聚合物电解质燃料电池的气体扩散电极,它含气体扩散电极和催化剂层,其特征在于所述催化剂层具备催化物质和具有孔隙的离子交换树脂。在这种中,在维持足够的电子传导性、供应反应气体能力和质子电导的同时,还能在所述催化剂层的里面提供三相边界,使得有可能提高其极化特性和功率密度。该专利提供了用静电法或喷涂法,并末涉及电极—电解质膜—电极制作方法,也没有提及该电极的尺寸和形状。美国W·L·戈尔及同仁股份有限公司威廉·J·斯泰恩申请申请的专利(97198772)中公开一种燃料电池组件,包括由流体可渗透材料制成的多孔管状衬底以及多个以并排关系缠绕在衬底上的细长而柔软的聚合物电解质燃料电池。每个细长的电池包括中心质子交换膜、设置在所述膜的一侧的阴极单元和设置在所述膜的另一侧的阳极单元。在一种较佳的安排中,使第一个细长的缠绕燃料电池的阳极单元与相邻的缠绕燃料电池的阴极单元电接触。提供了管状燃料电池制备三合一的方法。本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处,提出一种燃料电池中电极-电解质膜-电极的制作方法,能连续制备三合一,制的三合一具有一致的尺寸,可减少昂贵的电解质膜的用量,以降低制作成本。本专利技术提出的一种燃料电池中电极-电解质膜-电极的制作方法,其特征在于,包括以下步骤1)将制好的电极卷置于复合机的支架上;2)将制好的电解质膜置于复合机的支架上;3)启动复合机将所说的电极与膜热压、粘接或汽压制成电极—膜—电极三合一;4)剪裁该三合一成所需的大小一致的尺寸,膜尺寸可为电极尺寸的-10至+10毫米;5)并包装供制备燃料电池电堆用。本专利技术的特点在于可以连续的制备电极—膜—电极三合一,由于成品的三合一电极和膜的尺寸完全一致,因而在生产过程中,电极可以成卷连续的与膜复合制成三合一后再用切刀裁为所需的尺寸,克服目前三合一中的膜尺寸必须大于电极尺寸的限制,简化了制备的工序。由于电极和膜的尺寸一样大,消除了电极与膜结合部的易损部位,提高了电池的可靠性。本专利技术提出的一种燃料电池中电极-电解质膜-电极的制作方法实施案例;具体包括以下步骤;1)将涂好铂碳催化剂的空气极和涂好铂钌催化剂的氢极各一卷置于复合机上;2)将处理完毕的Nafion 112质子交换膜一卷置于复合机上;3)启动复合机,连续制成铂碳电极-Nafion 112膜铂钌电极的三合一成品;4)在生产线的终端,将上述三合一成品剪裁成大小一致的尺寸,膜尺寸可为电极尺寸的-5至+5毫米,并包装。本实施例用这种三合一装备电池堆可以节省膜材料20%,减少工时30%,提高生产能力50%,大大降低燃料电池的成本权利要求1.一种燃料电池中电极-电解质膜-电极的制作方法,其特征在于,包括以下步骤1)将制好的电极卷置于复合机的支架上;2)将制好的电解质膜置于复合机的支架上;3)启动复合机将所说的电极与膜热压、粘接或汽压制成电极—膜—电极三合一;4)剪裁该三合一成所需的大小一致的尺寸,膜尺寸可为电极尺寸的-10至+10毫米;5)包装供制备燃料电池电堆用。全文摘要本专利技术属于燃料电池的制造技术。包括:将制好的电极卷置于复合机的支架上;将制好的电解质膜置于复合机的支架上;启动复合机将所说的电极与膜热压、粘接或汽压制成电极—膜—电极三合一;剪裁该三合一成所需的大小一致的尺寸,膜尺寸可为电极尺寸的-10至+10毫米;包装供制备燃料电池电堆用。本专利技术可减少昂贵的电解质膜的用量,以降低制作成本。文档编号H01M4/88GK1388602SQ0111834公开日2003年1月1日 申请日期2001年5月25日 优先权日2001年5月25日专利技术者王利生, 曾宪林, 毛宗强 申请人:北京飞驰绿能电源技术有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池中电极-电解质膜-电极的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将制好的电极卷置于复合机的支架上;2)将制好的电解质膜置于复合机的支架上;3)启动复合机将所说的电极与膜热压、粘接或汽压制成电极-膜-电极三合一;4 )剪裁该三合一成所需的大小一致的尺寸,膜尺寸可为电极尺寸的-10至+10毫米;5)包装供制备燃料电池电堆用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:王利生曾宪林毛宗强
申请(专利权)人:北京飞驰绿能电源技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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