[发明专利]用于燃料电池的膜电极组件及其制造方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池的膜电极组件，包括：

电解质膜；

阴极和阳极，各自堆叠于所述电解质膜上；和

结合至位于活性区域之外的所述电解质膜的周边区域的辅助衬垫，其中所述阴极和所述阳极各自堆叠于所述电解质膜上，

其中所述电解质膜在位于所述活性区域之外的所述电解质膜的周边区域的至少一部分中提供有用于防止所述电解质膜中的水扩散和排放到外部的排水阻隔区域。

2.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中在与所述活性区域间隔开的所述电解质膜的周边区域的一部分中形成所述排水阻隔区域。

3.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中所述排水阻隔区域在所述电解质膜的周边区域处沿着所述电解质膜的侧边延伸以具有预定宽度。

4.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中在所述辅助衬垫结合至其上的所述电解质膜的周边区域中形成所述排水阻隔区域从而使所述辅助衬垫堆叠并结合于所述排水阻隔区域。

5.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中所述辅助衬垫堆叠于除了其中所述阴极和所述阳极各自堆叠于所述电解质膜上的活性区域之外的所述电解质膜的整个周边区域上。

6.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中沿着所述电解质膜的四个侧边在所述电解质膜的周边区域中形成所述排水阻隔区域。

7.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中沿着所述电解质膜的四个侧边中的所述电解质膜的两个相对侧边在所述电解质膜的周边区域中形成所述排水阻隔区域。

8.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中沿着所述电解质膜的侧边在与所述活性区域间隔开的所述电解质膜的周边区域的一部分中形成所述排水阻隔区域，并且所述排水阻隔区域具有预定宽度，以及

其中所述排水阻隔区域的宽度是所述电解质膜的周边区域的总宽度的0.5倍或更小。

9.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中通过用金属阳离子取代所述电解质膜的磺酸基中结合的质子，形成所述排水阻隔区域。

10.根据权利要求9所述的膜电极组件，其中所述金属阳离子选自由Na、Li、K、Ca、Mg、Cu、Zn、Ni、Fe、Cr和Al组成的组。

11.根据权利要求9所述的膜电极组件，其中所述金属阳离子是二价或三价金属阳离子。

12.一种制造用于燃料电池的膜电极组件的方法，所述方法包括以下步骤：

将具有溶解于溶剂中的金属阳离子前体的金属阳离子溶液施用于位于电解质膜的活性区域之外所述电解质膜的周边区域的至少选定部分上，其中阴极和阳极各自堆叠于所述电解质膜上从而形成排水阻隔区域；

将所述阴极和所述阳极堆叠于所述电解质膜的活性区域上；和

将辅助衬垫堆叠于位于所述活性区域之外的所述电解质膜的周边区域上，其中所述阴极和所述阳极各自堆叠于所述电解质膜上，其中通过用所述金属阳离子溶液中的金属阳离子取代所述电解质膜的磺酸基团中结合的质子，形成所述排水阻隔区域。

13.根据权利要求12所述的方法，其中在与所述活性区域隔开的所述电解质膜的周边区域的一部分中形成所述排水阻隔区域。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述排水阻隔区域在所述电解质膜的周边区域处沿着所述电解质膜的侧边延伸并具有预定宽度。

15.根据权利要求12所述的方法，其中沿着所述电解质膜的侧边在与所述活性区域隔开的所述电解质膜的周边区域的一部分中形成所述排水阻隔区域，并且所述排水阻隔区域具有预定宽度，以及

其中所述排水阻隔区域的宽度是所述电解质膜的周边区域的总宽度的0.5倍或更小。