用于具有集成的水蒸汽转移区的膜电极组件中的双功能膜制造技术

本发明专利技术涉及用于具有集成的水蒸汽转移区的膜电极组件中的双功能膜。更具体涉及燃料电池，其包括限定至少一个流场通道的第一流场板。阴极催化剂层被布置在第一流场板的至少一部分上。聚合物离子传导膜被布置在阴极催化剂层上。阳极催化剂层被布置在所述聚合物离子传导膜上。最终，限定至少一个流场通道的第二流场板被布置在所述阳极催化剂层上。该聚合物离子传导膜延伸超过该阴极催化剂层和阳极催化剂层，使得该燃料电池具有至少一个周界区域，所述周界区域没有所述阴极催化剂层和所述阳极催化剂层并且其中该聚合物催化剂层被插入在第一流场板与第二流场板之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池，更特别地涉及燃料电池的湿化。
技术介绍
燃料电池在许多应用中用作电源。尤其，燃料电池建议用于汽车中替代内燃机。通 常使用的燃料电池设计使用固体聚合物电解质(“SPE”)膜或质子交换膜(“PEM”)，以便 在阳极和阴极之间提供离子传输。在质子交换膜型燃料电池中，将氢气作为燃料提供给阳极和将氧气作为氧化剂提 供给阴极。氧气能够呈现纯形式(O2)或是空气(02和队的混合物)形式。PEM燃料电池 典型地具有膜电极组件(“MEA”)，其中固态聚合物膜在一个面上具有阳极催化剂，在背面 上具有阴极催化剂。典型的PEM燃料电池的阳极层和阴极层是由多孔传导性材料如织造石 墨、石墨化片材或碳纸形成的，以使得燃料能分散在面对燃料供应电极的膜表面上。各电极 具有担载于碳颗粒上的细散催化剂颗粒(例如钼颗粒)，以促进在阳极处的氢气的氧化和 在阴极处氧气的还原。质子从阳极流过离子传导聚合物膜流到阴极，在这里它们与氧结合 形成水，该水从电池中排出。该MEA夹在一对多孔气体扩散层(“GDL”)之间，它们进而夹 在一对的无孔的导电性元件或板之间。该板用作阳极和阴极的集流器，并且含有在其中所 本文档来自技高网...

【技术保护点】
燃料电池，包括限定至少一个流场通道的第一流场板；被布置在所述第一流场板的至少一部分上的阴极催化剂层；被布置在所述阴极催化剂层上的聚合物离子传导膜；布置在所述聚合物离子传导膜上的阳极催化剂层；限定至少一个流场通道的第二流场板，所述聚合物离子传导膜延伸超过所述阴极催化剂层和所述阳极催化剂层使得所述燃料电池具有至少一个周界区域，所述周界区域没有所述阴极催化剂层和所述阳极催化剂层并且其中所述聚合物离子传导膜插入在所述第一流场板与所述第二流场板之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SM麦金农，TJ富勒，AM布伦纳，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]