[发明专利]用于燃料电池堆的单元电池组件和制造方法

权利要求书

1.一种用于固体聚合物电解质燃料电池堆的单元电池组件(20)，包括：

-催化剂涂覆膜(3)组件，其包含阳极催化剂层、阴极催化剂层和固体聚合物膜电解质，其中，所述阳极和阴极催化剂层被接合至该固体聚合物膜电解质的对置两侧；

-阳极气体扩散层(4)，其在与该固体聚合物膜电解质对置的阳极催化剂层侧被接合至该催化剂涂覆膜(3)组件；

-阴极气体扩散层(5)，其在与该固体聚合物膜电解质对置的阴极催化剂层侧被接合至该催化剂涂覆膜(3)组件；以及

-流场板组件(6)，其包括在该流场板组件(6)的对置两侧的燃料流场和氧化剂流场，其中，该流场板组件(6)在其燃料和氧化剂流场侧中的相应侧被接合至所述阳极和阴极气体扩散层(4,5)之一；

其特征是，

-在该流场板组件(6)与所述阳极和阴极气体扩散层(4,5)之一之间的接合包括在所述阳极和阴极气体扩散层(4,5)之一的边缘处的弹性体密封(17)；并且

-在所述阳极和阴极气体扩散层(4,5)之一与该催化剂涂覆膜(3)组件之间的接合包括将所述阳极和阴极气体扩散层(4,5)之一的边缘和该弹性体密封(17)跨接的胶层(18)。

2.根据权利要求1所述的单元电池组件(20)，其中，所述阳极和阴极气体扩散层(4,5)是多孔碳板。

3.根据权利要求1或2所述的单元电池组件(20)，其中，该流场板组件(6)是含碳的。

4.根据前述权利要求之一所述的单元电池组件(20)，其中，该流场板组件(6)包括：包含在对置两侧的燃料流场和冷却剂流场的燃料流场板(6a)以及包含在对置两侧的氧化剂流场和冷却剂流场的氧化剂流场板(6b)，其中，所述燃料和氧化剂流场板在其各自的冷却剂流场侧接合在一起。

5.根据前述权利要求之一所述的单元电池组件(20)，其中，该流场板组件(6)在其燃料流场侧被接合至该阳极气体扩散层(4)；在该流场板组件(6)与该阳极气体扩散层(4)之间的接合包括在该阳极扩散层(4)的边缘处的弹性体密封(17)；并且在该阳极气体扩散层(4)与该催化剂涂覆膜(3)组件之间的接合包括将该阳极气体扩散层(4)的边缘和该弹性体密封(17)跨接的胶层(18)。

6.根据前述权利要求之一所述的单元电池组件(20)，其中，该弹性体密封(17)是液体注射模制密封。

7.根据前述权利要求之一所述的单元电池组件(20)，其中，该弹性体密封(17)包括黏度高于100000mPa·s的弹性体。

8.根据前述权利要求之一所述的单元电池组件(20)，其中，该弹性体密封(17)是选自由聚异丁烯、三元乙丙橡胶、硅氧烷、聚烯烃弹性体和氟碳橡胶组成的组的弹性体。

9.根据前述权利要求之一所述的单元电池组件(20)，其中，该胶层(18)基本上与该催化剂涂覆膜(3)组件齐平。

10.根据前述权利要求之一所述的单元电池组件(20)，其中，该胶层(18)包括选择选自由环氧树脂、氨基甲酸乙酯、聚异丁烯和聚烯烃组成的组的胶。

11.根据前述权利要求之一所述的单元电池组件(20)，其中，该弹性体密封(17)没有基本上穿透所述阳极和阴极气体扩散层(4,5)中另一个的边缘，也没有穿透该催化剂涂覆膜(3)组件的边缘。

12.一种固体聚合物电解质燃料电池堆，包括一连串堆叠的多个根据权利要求1至11之一的单元电池组件(20)。