质子交换膜燃料电池的具有渐进结构的电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN100561780C

    公开(公告)日:2009-11-18

    申请号:CN200710157372.5

    申请日:2007-10-09

    摘要: 质子交换膜燃料电池的具有渐进结构的电极及其制备方法,电极由支撑层、整平层和催化层组成,强憎水大孔层即支撑层,弱憎水中孔层在强憎水大孔层上,弱憎水中孔催化层在弱憎水中孔层上,亲水微孔催化层在弱憎水中孔催化层上。其中弱憎水中孔层包括整平层和催化层中的弱憎水中孔催化层。本发明的优点是:电极催化层由亲、憎水渐进的多层结构组成,克服了憎水催化层中催化剂利用率低的缺点,提高了反应气体,特别是空气氧化剂在催化层中的传递效果。在电极中引入造孔剂,改善了电极整平层及催化层的孔结构,形成孔的渐进结构,减小了反应过程中的传质阻力,提高了电极的性能。

    一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法

    公开(公告)号:CN101131410A

    公开(公告)日:2008-02-27

    申请号:CN200710157446.5

    申请日:2007-10-12

    IPC分类号: G01R31/02 G01R31/36 H01M10/48

    摘要: 一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法,装置是将两块导电平板分别与直流电源联接,在连接线路上串联一个电阻表;方法是将被检测膜电极夹在两块导电平板之间,向膜电极施加微小恒定电流,纪录电阻表上的电阻值随时间的变化,如果电阻值随时间延长不断增大,则此片被测膜电极没有短路;如果电阻值恒定,不随时间变化,则该片被测膜电极存在短路点。本发明的优点在于:不需要专用的设备,检测成本低;方法简便,操作简单,容易掌握;检测结果直观,可直接从电阻表上看到结果;检测的过程,不会对被检测的膜电极产生任何损伤。本发明的检测方法为膜电极的短路检测提供了可靠而有效的装置和方法,对提高膜电极的质量具有积极的意义。

    一种燃料电池膜电极组件的制作方法

    公开(公告)号:CN114420984B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202111582965.2

    申请日:2021-12-22

    摘要: 本发明提供一种燃料电池膜电极组件的制作方法,具体包括以下步骤:将催化剂浆料涂覆在质子交换膜两侧得到具有催化层的燃料电池膜电极;在催化层的边缘处粘接密封胶带;制作具有阶梯结构的气体扩散层,气体扩散层包括依次层叠的微孔层和基底层,微孔层与基底层相对应的边缘之间的距离等于密封胶带的宽度,微孔层的厚度与密封胶带的厚度相同,基底层的长、宽尺寸与催化层的长、宽尺寸相同;在燃料电池膜电极两侧分别贴合密封边框,形成五合一组件;在五合一组件两侧分别设置气体扩散层,使气体扩散层的边缘与催化层的边缘对齐,压制形成七合一燃料电池膜电极组件。本发明解决了现有技术制作的膜电极组件存在反应区边缘厚度不均的问题。

    一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备和方法

    公开(公告)号:CN110299539A

    公开(公告)日:2019-10-01

    申请号:CN201910712703.X

    申请日:2019-08-02

    IPC分类号: H01M4/88

    摘要: 本发明提供一种燃料电池气体扩散层连续疏水处理设备,包括:移取机构,用于将待处理的气体扩散层转送至浸渍-沥干-送出机构;所述浸渍-沥干-送出机构,用于对所述气体扩散层进行浸渍、沥干并转送至烘干机构;所述烘干机构,用于对所述气体扩散层进行烘干;所述收料机构,用于收取烘干后的所述气体扩散层。本发明的技术方案解决了现有的疏水处理设备和方法不能实现连续化生产的问题。

    一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法

    公开(公告)号:CN101131410B

    公开(公告)日:2010-07-28

    申请号:CN200710157446.5

    申请日:2007-10-12

    IPC分类号: G01R31/02 G01R31/36 H01M10/48

    摘要: 一种质子交换膜燃料电池膜电极短路检测装置及检测方法,装置是将两块导电平板分别与直流电源联接,在连接线路上串联一个电阻表;方法是将被检测膜电极夹在两块导电平板之间,向膜电极施加微小恒定电流,纪录电阻表上的电阻值随时间的变化,如果电阻值随时间延长不断增大,则此片被测膜电极没有短路;如果电阻值恒定,不随时间变化,则该片被测膜电极存在短路点。本发明的优点在于:不需要专用的设备,检测成本低;方法简便,操作简单,容易掌握;检测结果直观,可直接从电阻表上看到结果;检测的过程,不会对被检测的膜电极产生任何损伤。本发明的检测方法为膜电极的短路检测提供了可靠而有效的装置和方法,对提高膜电极的质量具有积极的意义。

    一种燃料电池膜电极组件的制作方法

    公开(公告)号:CN114420984A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202111582965.2

    申请日:2021-12-22

    摘要: 本发明提供一种燃料电池膜电极组件的制作方法,具体包括以下步骤:将催化剂浆料涂覆在质子交换膜两侧得到具有催化层的燃料电池膜电极;在催化层的边缘处粘接密封胶带;制作具有阶梯结构的气体扩散层,气体扩散层包括依次层叠的微孔层和基底层,微孔层与基底层相对应的边缘之间的距离等于密封胶带的宽度,微孔层的厚度与密封胶带的厚度相同,基底层的长、宽尺寸与催化层的长、宽尺寸相同;在燃料电池膜电极两侧分别贴合密封边框,形成五合一组件;在五合一组件两侧分别设置气体扩散层,使气体扩散层的边缘与催化层的边缘对齐,压制形成七合一燃料电池膜电极组件。本发明解决了现有技术制作的膜电极组件存在反应区边缘厚度不均的问题。

    一种质子交换膜燃料电池的气体扩散层及其制备方法

    公开(公告)号:CN102024961A

    公开(公告)日:2011-04-20

    申请号:CN201010563637.3

    申请日:2010-11-29

    IPC分类号: H01M8/02

    CPC分类号: Y02P70/56

    摘要: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池的气体扩散层及其制备方法,所述的扩散层包括基底层和微孔层,所述的微孔层由微孔衬层和微孔表层组成。所述的微孔衬层位于基底层和微孔表层之间,微孔衬层是孔隙率较大和疏水性较强的微孔层,微孔表层是与微孔衬层相比具有孔隙率较小和疏水性较弱的微孔层。所述的制备方法,包括憎水化处理、配制料浆、微孔层涂制和高温下焙烧的步骤。由于燃料电池反应中气体是由基底层向微孔层的扩散过程,因此,本发明通过对气体扩散层中微孔层的分步制作,使气体扩散层由基底层至两层微孔层的孔隙率形成了梯度递减,更有利于反应气的扩散,更有利于电池生成水的排出,电池的功率可显著提高。

    一种新型复合质子交换膜成型工艺

    公开(公告)号:CN101050285A

    公开(公告)日:2007-10-10

    申请号:CN200710011141.3

    申请日:2007-04-27

    IPC分类号: C08J5/22 C08L101/08

    摘要: 一种新型复合质子交换膜成型工艺,包括:低沸点有机醇溶剂的水溶液溶解全氟磺酸物质;然后向溶液中加入高沸点有机溶剂和二氧化硅溶胶,制成制膜用树脂溶液;成膜机械拖动基膜-膨体聚四氟乙烯微孔薄膜在成膜机的承载辊上运行,基膜先浸入到低浓度的树脂溶液中,后在40℃~100℃下干燥,干燥后的基膜继续浸入到高浓度的溶液中,然后在40℃~100℃下干燥,此后在高浓度的溶液中反复的侵润、干燥,直至复合膜达到预定厚度后,将复合膜放入烘箱中在120℃~200℃干燥定型,得到完整性的复合膜。本发明具有工艺路线简单、便于实现大规模化生产、制得的膜具有自生成水和保水能力、环境适应性强、膜强度和尺寸稳定性高、寿命长的优点。