[实用新型]一种膜电极中间体

说明书

本实用新型属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种膜电极中间体，包括质子交换膜、第一催化剂层和第二催化剂层，所述第一催化剂层复合于所述质子交换膜的一面，所述第二催化剂层复合于所述质子交换膜的另一面，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层的表面设置有支撑膜。相比于现有技术，本实用新型的膜电极中间体能解决现有技术中质子交换膜起皱的问题。

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种膜电极中间体。

背景技术

燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料电池具有零排放、无振动噪音、负荷响应性好、高可靠度等优点。燃料电池通常可分为碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸碳燃料电池、固态氧化物燃料电池以及质子交换膜燃料电池等；其中，质子交换膜燃料电池能量转化效率高，可以在室温下快速启动，并且无电解水流失，寿命长，近年来发展迅速，越来越受到重视。

膜电极是质子交换膜燃料电池的核心部件，膜电极通常由一质子交换膜和分别设置在该质子交换膜两表面的电极组成。通常，电极又包括催化剂层和气体扩散层，且催化剂层设置在气体扩散层与质子交换膜之间。其中，催化剂层的制备方法有两种，一种是直接法，将催化剂浆料直接涂在质子交换膜上，另一种是间接法，先将催化剂浆料涂覆在转移介质上，然后通过热压将催化剂层固定在质子交换膜上。直接法虽然操作简单，但是催化剂浆料中含有低级醇类溶剂，质子交换膜遇到这类溶剂后会产生溶胀起皱，导致催化剂浆料的直接涂覆困难，特别是在质子交换膜的完成第二面的涂覆时。而间接法虽然能解决质子交换膜的溶胀起皱的问题，但是在转印过程中，质子交换膜缺乏支撑，受热受压后会出现失水收缩，同样会造成质子交换膜起皱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种膜电极中间体，以解决质子交换膜起皱的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种膜电极中间体，包括质子交换膜、第一催化剂层和第二催化剂层，所述第一催化剂层复合于所述质子交换膜的一面，所述第二催化剂层复合于所述质子交换膜的另一面，所述第一催化剂层和/或所述第二催化剂层的表面设置有支撑膜。第一催化剂层和第二催化剂层中，其中一者为阳极催化剂层，另一者为阴极催化剂层。

使用时，只需剥离支撑膜，在第一催化剂层的边缘贴设第一边框膜，在第二催化剂层的边缘贴设第二边框膜，即可得到膜电极。

作为本实用新型所述的膜电极中间体的一种改进，还包括转印膜，所述转印膜既设置于所述支撑膜与所述第一催化剂层之间又设置于所述支撑膜与所述第二催化剂层之间。使用时，将支撑膜以及转印膜一同剥离，在第一催化剂层的边缘贴设第一边框膜，在第二催化剂层的边缘贴设第二边框膜，即可得到膜电极。

作为本实用新型所述的膜电极中间体的一种改进，还包括转印膜，所述第一催化剂层的表面由内到外依次设置有所述转印膜和所述支撑膜，所述第二催化剂层的表面设置有所述转印膜。使用时，将支撑膜以及转印膜一同剥离，在第一催化剂层的边缘贴设第一边框膜，在第二催化剂层的边缘贴设第二边框膜，即可得到膜电极。

作为本实用新型所述的膜电极中间体的一种改进，所述支撑膜为覆有粘结层的薄膜，薄膜包括但不限于PET膜、BOPP膜、PTFE膜、ETFE膜、FEP膜、PMP膜、PE膜、PVC膜、EVA膜、PC膜、ABS膜、PS膜、PMMA膜中的任意一种或者其中至少两种组成的复合膜。

作为本实用新型所述的膜电极中间体的一种改进，所述转印膜为离型膜，离型膜包括但不限于PET离型膜、BOPP离型膜、PTFE离型膜、ETFE离型膜、FEP离型膜、PMP离型膜、PE离型膜、PVC离型膜、EVA离型膜、PC离型膜、ABS离型膜、PS离型膜、PMMA离型膜中的任意一种或者其中至少两种组成的复合膜。

作为本实用新型所述的膜电极中间体的一种改进，所述支撑膜的厚度为10～500μm。