[发明专利]能够减少电解质膜消耗的膜-电极组件的制造方法

说明书

本公开涉及一种能够减少电解质膜的消耗的膜‑电极组件的制造方法。具体地，在本公开中，聚合物膜代替了常规电解质膜的非反应部，从而可以防止高价电解质膜的浪费。因此，改善了膜‑电极组件的生产。

技术领域

本公开涉及一种能够减少电解质膜的消耗的膜-电极组件的制造方法。

背景技术

通常，作为燃料电池堆主要构成部件的膜-电极组件(MEA)被配置为将包含催化剂的一对电极接合到电解质膜的相对表面，这被称为三层膜-电极组件。

另一方面，为了容易地操作膜-电极组件并且确保膜-电极组件的物理耐久性，在膜-电极组件的每个相对表面的边缘处包括具有面积等于或略小于电极的面积的电极窗口的子垫片的情况下被称为五层膜-电极组件。

图1是示意性地示出传统的五层膜-电极组件的剖面图。参照图1，膜-电极组件包括电解质膜91、形成在电解质膜91的相对表面上的一对电极92以及在电极92的周围接合到电解质膜91的子垫片93。

电解质膜91分为与电极92相接的反应部91a和与子垫片93相接的非反应部91b。非反应部91b是不参与作为电极反应的氧化和还原反应的部分。即，非反应部91b是实质上浪费的部分。

电解质膜91是高价产品，因此非反应部91b可引起膜-电极组件的价格增加。

在背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开背景的理解，因此，它可以包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开旨在解决与现有技术相关的上述问题。

本公开的目的是提供一种能够最小化电解质膜的浪费从而确保产品生产的经济性的膜-电极组件的制造方法。

本公开的另一目的是提供一种能够提高生产率从而进一步提高产品价格竞争力的膜-电极组件的制造方法。

本公开的目的不限于上述目的。从以下描述中将清楚地理解本公开的目的，并且本公开的目的可以通过权利要求书中限定的手段及其组合来实现。

在一个方面中，本公开提供一种膜-电极组件的制造方法，该方法包括：制备具有预定长度和预定宽度的电解质片；在电解质片上沿其宽度方向形成多行的电极组，每个电极组被构造为使得在电解质片的长度方向上以预定距离彼此间隔开地设置多个电极；切割在电极组之间的电解质片以获得位于不同平面中的多个堆叠体；以及将子垫片接合到每个堆叠体的相对表面。

电极组可以形成在电解质片的相对表面上。

电极组可以形成为使得在形成多行的电极组之间的距离(B)与每个电极的宽度(A)的比率(B/A)为0.1至0.5。

堆叠体可以彼此分离，使得每个堆叠体位于与相邻堆叠体不同的平面中。

可以相对于电解质片以不同的角度移动通过切割在电极组之间的电解质片而获得的堆叠体，使得堆叠体彼此分离以位于与电解质片所在的平面平行的不同的平面中。

堆叠体可以包括具有(2n-1)行电极组(n是1或更大的整数)的第一堆叠体和具有2n行电极组(n是1或更大的整数)的第二堆叠体。

堆叠体可以包括具有(3m+1)行电极组(m是0或更大的整数)的第一堆叠体、具有(3m+2)行电极组(m是0或更大的整数)的第二堆叠体以及具有(3m+3)行电极组(m是0或更大的整数)的第三堆叠体。

堆叠体可以包括具有(4x+1)行电极组(x是0或更大的整数)的第一堆叠体、具有(4x+2)行电极组(x是0或更大的整数)的第二堆叠体、具有(4x+3)行电极组(x是0或更大的整数)的第三堆叠体和(4x+4)行电极组(x是0或更大的整数)的第四堆叠体。