具有自增湿功能的燃料电池催化剂涂层膜电极及制备方法

    公开(公告)号:CN101702439B

    公开(公告)日:2012-01-11

    申请号:CN200910188222.X

    申请日:2009-10-26

    IPC分类号: H01M8/02 H01M4/88

    CPC分类号: Y02P70/56

    摘要: 一种具有自增湿功能的质子交换膜燃料电池的催化剂涂层膜电极,其特征在于所述质子交换膜两侧面的催化剂涂层具有内催化剂层和外催化剂层双层结构,与质子交换膜贴近的催化剂涂层为内催化剂层,内催化剂层中自增湿剂和质子交换膜树脂的含量高;与气体扩散层贴近的催化剂涂层为外催化剂层,外催化剂层中自增湿剂和质子交换树脂的含量低,内、外催化剂层的Pt担量相同。本发明的优点是:在电极浆料中加入自增湿剂,增强了电极的保水能力,使膜电极组件可以在低增湿或不增湿的燃料和氧化剂环境中具有稳定的电输出;采用机器喷涂技术制备具有自增湿功能的催化剂涂层膜电极,工艺简单,催化剂涂层的厚度均匀,重复性好,易于批量生产。

    具有自增湿功能的燃料电池催化剂涂层膜电极及制备方法

    公开(公告)号:CN101702439A

    公开(公告)日:2010-05-05

    申请号:CN200910188222.X

    申请日:2009-10-26

    IPC分类号: H01M8/02 H01M4/88

    CPC分类号: Y02P70/56

    摘要: 一种具有自增湿功能的质子交换膜燃料电池的催化剂涂层膜电极,其特征在于所述质子交换膜两侧面的催化剂涂层具有内催化剂层和外催化剂层双层结构,与质子交换膜贴近的催化剂涂层为内催化剂层,内催化剂层中自增湿剂和质子交换膜树脂的含量高;与气体扩散层贴近的催化剂涂层为外催化剂层,外催化剂层中自增湿剂和质子交换树脂的含量低,内、外催化剂层的Pt担量相同。本发明的优点是:在电极浆料中加入自增湿剂,增强了电极的保水能力,使膜电极组件可以在低增湿或不增湿的燃料和氧化剂环境中具有稳定的电输出;采用机器喷涂技术制备具有自增湿功能的催化剂涂层膜电极,工艺简单,催化剂涂层的厚度均匀,重复性好,易于批量生产。

    一种质子交换膜燃料电池的催化剂涂层膜电极的制备方法

    公开(公告)号:CN101667643B

    公开(公告)日:2011-09-14

    申请号:CN200910013254.6

    申请日:2009-08-18

    IPC分类号: H01M4/88 H01M8/02

    CPC分类号: Y02P70/56

    摘要: 一种质子交换膜燃料电池的催化剂涂层膜电极的制备方法,包括质子交换膜的Na+型化处理、电极浆料的配制、电极浆料的涂敷和对喷涂有电极浆料的质子交换膜的后处理,电极浆料包括按比例加入的催化剂、质子交换树脂、造孔剂、疏水剂和分散剂,电极浆料的涂敷包括:将Na+型化的质子交换膜平放在真空热台上,真空热台的温度为50~120℃,真空热台的真空度控制在0~-0.1MPa之间,将配制好的电极浆料在真空热台的温度和真空度的环境下均匀地喷涂在质子交换膜上,质子交换膜的一侧面喷涂完成后,翻转质子交换膜,对另一侧面喷涂。本专利的方法克服了质子交换膜遇到醇类溶剂溶胀变形的问题,具有加工工艺简单、易于批量生产的特点。

    一种质子交换膜燃料电池催化剂涂层膜电极浆料制备方法

    公开(公告)号:CN102142563A

    公开(公告)日:2011-08-03

    申请号:CN201110048293.7

    申请日:2011-03-01

    IPC分类号: H01M4/88 H01M4/86

    摘要: 本发明描述一种质子交换膜燃料电池催化剂涂层膜电极的电极浆料配制方法。其特征在于该浆料具有分散均匀,稳定性好、不易沉降,可用于喷涂、刷涂、刮涂、丝网印刷等方法制备电极,适合机械化生产。电极浆料中含有按比例加入的催化剂、质子交换树脂、分散剂及助剂,制备过程包括物料添加→分散→浓缩→增活处理四个工序。本发明的特点是:浆料中含有增稠剂或稳定剂,经过分散、浓缩和增活处理后稳定性好,不易沉降。采用本发明的电极浆料制备的催化剂涂层膜电极具有良好的放电性能,适用于喷涂、刷涂、刮涂、丝网印刷等工艺制备电极。

    一种带密封框的膜电极一体化组件及其制备方法

    公开(公告)号:CN101673833A

    公开(公告)日:2010-03-17

    申请号:CN200910187601.7

    申请日:2009-09-23

    IPC分类号: H01M8/02 H01M4/86 H01M4/88

    摘要: 本发明涉及一种带密封框的膜电极一体化组件及其制备方法,包括电解质膜、电解质膜两侧的催化层和扩散层构成的电极和在电解质膜两侧的电极四周的弹性体密封框,弹性体密封框高出扩散层(3)0.1~2.0mm,密封框的两端设计有与双极板之间密封用的凸起的密封线,所述电解质膜两侧的催化层和扩散层的尺寸满足D2≤D1≤D2+D3的要求,其中D1是电解质膜的每边大于催化层和扩散层的长度,D2是催化层厚度和扩散层厚度的总和,D3是弹性体密封框高出电解质膜两侧的催化层和扩散层的厚度。本发明方法的特点是:可以保证电池的绝缘性和气体阻隔性,易于批量生产、有利于简化电池组的组装和拆卸、提高生产效率。

    一种带密封框的膜电极一体化组件及其制备方法

    公开(公告)号:CN101673833B

    公开(公告)日:2011-08-24

    申请号:CN200910187601.7

    申请日:2009-09-23

    IPC分类号: H01M8/02 H01M4/86 H01M4/88

    摘要: 本发明涉及一种带密封框的膜电极一体化组件及其制备方法,包括电解质膜、电解质膜两侧的催化层和扩散层构成的电极和在电解质膜两侧的电极四周的弹性体密封框,弹性体密封框高出扩散层(3)0.1~2.0mm,密封框的两端设计有与双极板之间密封用的凸起的密封线,所述电解质膜两侧的催化层和扩散层的尺寸满足D2≤D1≤D2+D3的要求,其中D1是电解质膜的每边大于催化层和扩散层的长度,D2是催化层厚度和扩散层厚度的总和,D3是弹性体密封框高出电解质膜两侧的催化层和扩散层的厚度。本发明方法的特点是:可以保证电池的绝缘性和气体阻隔性,易于批量生产、有利于简化电池组的组装和拆卸、提高生产效率。