具有降低水的扩散能力的气体扩散电极和聚合物电解质隔膜燃料电池制造技术

技术编号:3254800 阅读:274 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及到用于聚合物电解质隔膜燃料电池的气体扩散电极(1),它被经过改进使得与未改变电极相比较其中水的扩散受到抑制。带有此经改进气体扩散电极的聚合物电解质隔膜燃料电池能在正常情况下恒定地运行而不必加水,因为所述气体扩散电极仅仅使在燃烧气与氧化剂反应期间所形成的水泄漏出和由此来保证足够的隔膜湿度。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于用于以可燃气体和含氧气体工作的聚合物电解质隔膜燃料电池的气体扩散电极,它由阳极、阴极和置于它们之间的聚合物电解质隔膜组成;具有至少一个这样的气体扩散电极的聚合物电解质隔膜燃料电池;和操作聚合物电解质隔膜燃料电池的方法。聚合物电解质隔膜燃料电池包含有阳极、阴极和置于它们之间的离子交换膜。多个燃料电池构成一燃料电池叠堆组件,其中各单个燃料电池由起集流器作用的双极性板分隔。为产生电能,可燃气体例如氢被引入阳极区和氧化剂例如空气或氧被引入阴极区。阳极和阴极在与聚合物电解质隔膜相接触区内各自包含一催化剂层。另一方面,该催化剂层也被加到聚合物电解质隔膜分别与阳电极和阴电极相接触的表面上。在阳极催化剂层中燃料被氧化由此形成正离子和自由电子,而在阴极催化剂层中氧化剂由于吸收电子而减小。正离子通过离子交换隔膜迁移到阴极与被减少的氧化剂起反应,从而在当采用氢作为可燃气体和采用氧作为氧化剂时形成水。气体扩散电极的功用主要在于释放所产生的电流到集流器和保持反应气体能扩散到催化作用层。这样,此电极就必须是电导性的并具有足够的扩散反应气体的能力。最好此电极至少在面向隔膜的区域内为疏水性的,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体扩散电极(1),用于与可燃性气体和作为氧化剂的含氧气体运行的、具有阳极、阴极及置于它们之间的聚合物电解质隔膜的聚合物电解质隔膜燃料电池,其特征在于: 它具有足够低的对于水的有效扩散常数值,使得在一具有至少一个气体扩散电极(1)的聚合物电解质隔膜燃料电池中正常的不变运行条件下水的散失不超过可燃气体与氧化剂的反应期间所形成的。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿尔图科察尼克里斯蒂安卢卡斯托马斯施韦辛格
申请(专利权)人:磁电机技术有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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