【技术实现步骤摘要】
本申请涉及燃料电池，尤其涉及一种气体扩散层、膜电极以及燃料电池电堆。
技术介绍
1、燃料电池作为一种清洁能源，其反应产物为水，在燃料电池的运行过程中，特别是在大电流密度下，会有大量的水生成，如果出气口处生成的液态水排出不及时，很容易造成膜电极“水淹”，导致膜电极失效。同时，膜电极上的化学反应为一个三相水合反应，需要在适合的湿度下才有利于膜电极上化学反应的进行，因此，膜电极内部既不能过干，又不能过湿。
2、现有技术中，膜电极的气体扩散层是负责气体和水的传输的重要部件，膜电极的含水量沿燃料的气体流动的方向逐渐增大，而气体扩散层的性能会影响膜电极的湿度，因此，如何合理地设置气体扩散层来保证膜电极的各处的湿度合理和均匀度成了亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请提供了一种气体扩散层、膜电极以及燃料电池，以解决无法保证膜电极的各处的湿度合理和均匀度的技术问题。
2、第一方面，本申请提供了一种气体扩散层。
3、第二方面，本申请提供了一种膜电极，包括上述气体扩散层。
4、第三方面，本申请提供了一种燃料电池电堆，包括上述膜电极。
5、本申请第一方面实施例提供了一种气体扩散层，包括本体，所述本体具有多个子区域，多个所述子区域沿气体流动方向顺次排布，沿所述气体流动方向上，多个所述子区域的疏水性能和导气性能均逐渐增加。
6、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
7、本申请实施例提供的气体扩散层，
8、在一些实施例中，所述本体包括层叠设置的基底层和微孔层；所述子区域包括：多个基底子区域和多个微孔子区域，所述基底层具有多个所述基底子区域，多个所述基底子区域沿气体流动方向顺次排布，所述微孔层具有多个所述微孔子区域，多个所述微孔子区域沿所述气体流动方向顺次排布；
9、沿所述气体流动方向上，多个所述基底子区域的疏水性能和导气性能均逐渐增加；和/或，沿所述气体流动方向上，多个所述微孔子区域的疏水性能和导气性能均逐渐增加。
10、在一些实施例中，沿所述气体流动方向上，多个所述基底子区域中的其中四个顺次排布的所述基底子区域的厚度分别为l1、l2、l3、l4，所述l1、所述l2、所述l3、所述l4满足关系式：
11、380μm≤l1≤420μm；330μm≤l2≤370μm；180μm≤l3≤220μm；130μm≤l4≤170μm。
12、在一些实施例中，沿所述气体流动方向上，多个所述微孔子区域中的其中四个顺次排布所述微孔子区域的孔结构的孔径分别为d1、d2、d3、d4，所述d1、所述d2、所述d3、所述d4满足关系式：
13、10μm≤d1≤15μm；10μm≤d2≤20μm；10μm≤d3≤30μm；10μm≤d4≤50μm。
14、在一些实施例中，每个所述基底子区域均具有碳纤维层，所述碳纤维层具有多个碳纤维，每个所述基底子区域均满足如下关系式中的至少一个：所述碳纤维的直径范围为：5μm-20μm；多个所述碳纤维的平均长度为：5mm-20mm；所述碳纤维层的孔隙度为：70％-80％；所述碳纤维的孔径范围为：50μm-150μm。
15、在一些实施例中，每个所述微孔层的厚度范围为：5μm-100μm。
16、在一些实施例中，每个所述微孔子区域均具有多个孔结构，每个所述微孔子区域均满足如下关系式中的至少一个：所述微孔子区域的孔隙度为：70％-80％；所述孔结构的孔径范围为：10μm-50μm。
17、本申请第二方面实施例的膜电极，包括上述实施例的气体扩散层。将气体扩散层分区设置，沿所述气体流动方向上，多个所述子区域的疏水性能和导气性能均逐渐增加，通过考虑上述两种性能，可以更加合理地调节膜电极的湿度，保证膜电极的各个区域的湿度合理，以利于化学反应的进行。
18、在一些实施例中，所述气体扩散层为阴极气体扩散层。
19、本申请第三方面实施例的燃料电池电堆，包括上述实施例的膜电极。
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1.一种气体扩散层，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气体扩散层，其特征在于，所述本体包括层叠设置的基底层和微孔层；
3.根据权利要求2所述的气体扩散层，其特征在于，沿所述气体流动方向上，多个所述基底子区域中的其中四个顺次排布的所述基底子区域的厚度分别为L1、L2、L3、L4，所述L1、所述L2、所述L3、所述L4满足关系式：
4.根据权利要求2所述的气体扩散层，其特征在于，沿所述气体流动方向上，多个所述微孔子区域中的其中四个顺次排布的所述微孔子区域的孔结构的孔径分别为D1、D2、D3、D4，所述D1、所述D2、所述D3、所述D4满足关系式：
5.根据权利要求2所述的气体扩散层，其特征在于，每个所述基底子区域均具有碳纤维层，所述碳纤维层具有多个碳纤维，每个所述基底子区域均满足下列关系式中的至少一个：
6.根据权利要求2所述的气体扩散层，其特征在于，每个所述微孔层的厚度的范围为：5μm-100μm。
7.根据权利要求2所述的气体扩散层，其特征在于，每个所述微孔子区域均具有多个孔结构，每个所述微孔子区域
8.一种膜电极，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的气体扩散层。
9.根据权利要求8所述的膜电极，其特征在于，所述气体扩散层为阴极气体扩散层。
10.一种燃料电池电堆，其特征在于，包括根据权利要求8-9中任一项所述的膜电极。
...【技术特征摘要】
1.一种气体扩散层，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气体扩散层，其特征在于，所述本体包括层叠设置的基底层和微孔层；
3.根据权利要求2所述的气体扩散层，其特征在于，沿所述气体流动方向上，多个所述基底子区域中的其中四个顺次排布的所述基底子区域的厚度分别为l1、l2、l3、l4，所述l1、所述l2、所述l3、所述l4满足关系式：
4.根据权利要求2所述的气体扩散层，其特征在于，沿所述气体流动方向上，多个所述微孔子区域中的其中四个顺次排布的所述微孔子区域的孔结构的孔径分别为d1、d2、d3、d4，所述d1、所述d2、所述d3、所述d4满足关系式：
5.根据权利要求2所述的气体扩散层，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪亚美，黄猛，刘智亮，张永，陈韬，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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