膜电极组件的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种膜电极组件的制备方法，包括：制备第一层催化剂转印膜和第二层催化剂转印膜；将第一层催化剂转印膜放置于第一层保护膜的一侧；将待用电解质膜的保护层进行剥离以形成电解质膜，且将电解质膜放置于辅助纸上，将电解质膜背离辅助纸的一侧放置于第一层催化剂转印膜背离第一层保护膜的一侧，以使辅助纸辅助电解质膜与第一层催化剂转印膜贴合；将辅助纸从电解质膜剥离；将第二层催化剂转印膜、第二层保护膜依次放置于电解质膜背离第一层催化剂转印膜的一侧形成预制膜电极组件；通过预制膜电极组件获取最终膜电极组件。本发明专利技术实施例的膜电极组件的制备方法，转印至电解质膜的催化剂层较完整，膜电极组件性能良好。膜电极组件性能良好。膜电极组件性能良好。

【技术实现步骤摘要】
膜电极组件的制备方法


[0001]本专利技术涉及电化学电池
，尤其是涉及一种膜电极组件的制备方法。

技术介绍

[0002]转印法作为制造带催化剂层电解质膜的方法之一，因为方法简便，无需关注类似于喷涂方法膜溶胀问题而受到关注。现有技术中，在将电解质膜贴合向转印膜前，通过卷轴张力对电解质膜进行剥离展开，展开效果较差，严重影响电化学性能，存在改进的空间。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种膜电极组件的制备方法，提高催化剂层的转印效果，以够制备出具有均匀催化剂层的膜电极组件。
[0004]根据本专利技术实施例的膜电极组件的制备方法，所述制备方法包括：制备第一层催化剂转印膜和第二层催化剂转印膜；将所述第一层催化剂转印膜放置于第一层保护膜的一侧；将待用电解质膜的保护层进行剥离以形成电解质膜，且将所述电解质膜放置于辅助纸上，将所述电解质膜背离所述辅助纸的一侧放置于所述第一层催化剂转印膜背离所述第一层保护膜的一侧，以使所述辅助纸辅助所述电解质膜与所述第一层催化剂转印膜贴合；将所述辅助纸从所述电解质膜剥离；将所述第二层催化剂转印膜、第二层保护膜依次放置于所述电解质膜背离所述第一层催化剂转印膜的一侧形成预制膜电极组件；通过预制膜电极组件获取最终膜电极组件。。
[0005]根据本专利技术实施例的膜电极组件的制备方法，转印至电解质膜的催化剂层较完整，膜电极组件性能良好。
[0006]根据本专利技术一些实施例的膜电极组件的制备方法，所述电解质膜放置于辅助纸后，执行展平操作以使所述电解质膜与所述第一层催化剂转印膜贴合。
[0007]根据本专利技术一些实施例的膜电极组件的制备方法，所述辅助纸为称量纸、硫酸纸、打印纸、油蜡纸中的任意一种。
[0008]根据本专利技术一些实施例的膜电极组件的制备方法，所述电解质膜的尺寸大于或等于所述第一层催化剂转印膜的尺寸，和/或所述第一层催化剂转印膜与所述第二层催化剂转印膜的尺寸相同。
[0009]根据本专利技术一些实施例的膜电极组件的制备方法，所述第一层催化剂转印膜和所述第二层催化剂转印膜均包括基材层和催化剂层；其中所述第一层催化剂转印膜的基材层与所述第一层保护膜贴合且催化剂层与所述电解质膜的第一侧贴合，所述第二层催化剂转印膜的基材层与所述第二层保护膜贴合且催化剂层与所述电解质膜的第二侧贴合。
[0010]根据本专利技术一些实施例的膜电极组件的制备方法，所述基材层为以PET为基底的氟素膜、PTFE膜、e
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PTFE膜和PI膜中的任意一种。
[0011]根据本专利技术一些实施例的膜电极组件的制备方法，所述通过预制膜电极组件获取
最终膜电极组件包括：设定转印条件；控制热压机在所述转印条件下对所述预制膜电极组件进行转印；将转印后的所述预制膜电极组件进行剥离以获取最终膜电极组件。
[0012]根据本专利技术一些实施例的膜电极组件的制备方法，在所述转印条件中，转印温度为T、转印压力为F、转印时间为t，满足：100℃≤T≤170℃，8Kgf/cm2≤F≤16Kgf/cm2，20s≤t≤150s。
[0013]根据本专利技术一些实施例的膜电极组件的制备方法，所述制备第一层催化剂转印膜和第二层催化剂转印膜包括：将具有催化剂层的基材层使用冲压机进行冲压以分别获取所述第一层催化剂转印膜和所述第二层催化剂转印膜。
[0014]根据本专利技术一些实施例的膜电极组件的制备方法，所述第一层催化剂转印膜和/或所述第二层保护膜为PI膜、PET膜和PEN膜中的任意一种。
[0015]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0016]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0017]图1是根据本专利技术实施例的膜电极组件的制备方法的流程图；
[0018]图2是根据本专利技术实施例的膜电极组件的制备方法的整体流程图；
[0019]图3是根据本专利技术实施例的膜电极组件的制备方法中预制膜电极组件的结构图。
[0020]附图标记：
[0021]预制膜电极组件100，
[0022]第一层保护膜1，第一层催化剂转印膜2，电解质膜3，第二层催化剂转印膜4，第二层保护膜5。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]下面参考图1
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图3描述根据本专利技术实施例的膜电极组件的制备方法。
[0025]如图1所示，根据本专利技术实施例的膜电极组件的制备方法，制备方法包括：
[0026]S10：制备第一层催化剂转印膜2和第二层催化剂转印膜4。也就是说，通过制备催化剂涂料，并将催化剂涂料均匀涂覆至转印膜的一侧，以在转印膜的一侧构造出催化剂层，根据所需的催化剂层的形状对转印膜进行进一步加工，从而得到第一层催化剂转印膜2和第二层催化剂转印膜4，进而能够使催化剂层成功转印到电解质膜3上。
[0027]S20：将第一层催化剂转印膜2放置于第一层保护膜1的一侧。也就是说，如图3所示，先将第一层保护膜1平放至平台上，所述平台可选择干净的平台，优选为干净的玻璃板，并使得第一层保护膜1保持固定，以利于进一步的加工，此时，将第一层催化剂转印膜2放置在第一层保护膜1的上侧，且使得第一层催化剂转印膜2设有催化剂涂料层的一侧位于上方，以便于进行转印。
[0028]S30：将待用电解质膜的保护层进行剥离以形成电解质膜3，且将电解质膜3放置于辅助纸上，将电解质膜3背离辅助纸的一侧放置于第一层催化剂转印膜2背离第一层保护膜1的一侧，以使辅助纸辅助电解质膜3与第一层催化剂转印膜2贴合；。
[0029]其中，电解质膜3取为具有保护层的质子交换膜，质子交换膜具有一定的粘性，通过设置保护层，可避免质子交换膜产生翻折粘合，且在存储运输过程中对质子交换膜进行保护，避免质子交换膜产生划痕或破损，以提高电解质膜3的质量。
[0030]需要说明的是，由于电解质膜3的厚度较薄，且对温湿度敏感性较高，在电解质膜3的保护层剥离的过程中，电解质膜3受到拉伸应力易产生形变，从而产生褶皱，甚至可能产生翻折粘连，从而影响转印效果。其中，辅助纸具有一定的挺度，不易弯折，不掉毛，具有透明性，当电解质膜放置到辅助纸上时，辅助纸能够防止电解质膜发生自我粘连，且可在辅助纸上对电解质膜进行展开，以使得催化剂层可与电解质膜贴合。由此，当待用电解质膜的保护层剥离后形成电解质膜3，可将电解质膜3贴合在辅助纸上，使得电解质膜3展平。
[0031]进一步的，将电解质膜放置在第一层催化剂转印膜2上，使得辅助纸位于电解质膜远离第一层催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜电极组件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：制备第一层催化剂转印膜(2)和第二层催化剂转印膜(4)；将所述第一层催化剂转印膜(2)放置于第一层保护膜(1)的一侧；将待用电解质膜的保护层进行剥离以形成电解质膜(3)，且将所述电解质膜(3)放置于辅助纸上，将所述电解质膜(3)背离所述辅助纸的一侧放置于所述第一层催化剂转印膜(2)背离所述第一层保护膜(1)的一侧，以使所述辅助纸辅助所述电解质膜(3)与所述第一层催化剂转印膜(2)贴合；将所述辅助纸从所述电解质膜(3)剥离；将所述第二层催化剂转印膜(4)、第二层保护膜(5)依次放置于所述电解质膜(3)背离所述第一层催化剂转印膜(2)的一侧形成预制膜电极组件(100)；通过预制膜电极组件(100)获取最终膜电极组件。2.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，所述电解质膜(3)放置于辅助纸后，执行展平操作以使所述电解质膜(3)与所述第一层催化剂转印膜(2)贴合。3.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，所述辅助纸为称量纸、硫酸纸、打印纸、油蜡纸中的任意一种。4.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，所述电解质膜(3)的尺寸大于或等于所述第一层催化剂转印膜(2)的尺寸，和/或所述第一层催化剂转印膜(2)与所述第二层催化剂转印膜(4)的尺寸相同。5.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，所述第一层催化剂转印膜(2)和所述第二层催化剂转印膜(4)均包括基材层和催化剂层；其中所述第一层催化剂转印膜(2)的基材层与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：晁威，于航，
申请(专利权)人：未势能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：