[发明专利]用于膜电极组件的电极及其制造方法

权利要求书

1.一种用于膜电极组件的电极，其包括:

多孔基底，其具有孔；以及

电极材料，其并入所述多孔基底中，

其中当沿厚度方向的截面观察时所述多孔基底的一个区域具有与所述多孔基底的剩余区域不同的厚度，并且

当沿厚度方向的截面观察时所述多孔基底的所述区域具有与所述多孔基底的剩余区域不同的电极密度。

2.根据权利要求1所述的用于膜电极组件的电极，其中，所述多孔基底包括当沿厚度方向的截面观察时具有不同厚度的第一区域和第二区域，并且

所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度。

3.根据权利要求2所述的用于膜电极组件的电极，其中，并入所述第一区域的电极材料中负载的催化剂的量大于并入所述第二区域的电极材料中负载的催化剂的量。

4.根据权利要求2所述的用于膜电极组件的电极，其中，并入所述第一区域的电极材料中负载的催化剂的量为0.5mg/cm²至1.0mg/cm²，并且并入所述第二区域的电极材料中负载的催化剂的量为0.05mg/cm²至0.5mg/cm²。

5.根据权利要求2所述的用于膜电极组件的电极，其中，连接部分以直角或倾斜地连接第一区域和第二区域。

6.根据权利要求2所述的用于膜电极组件的电极，其中，所述第一区域的厚度为5μm至10μm，并且所述第二区域的厚度为2μm至5μm。

7.根据权利要求2所述的用于膜电极组件的电极，其中，根据第一区域和第二区域的形状，多孔基底的一个表面是平坦的，并且多孔基底的相对表面是不规则的。

8.根据权利要求1所述的用于膜电极组件的电极，其中，所述多孔基底包括选自聚四氟乙烯、乙烯/四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚酰亚胺、聚酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的一种或更多种。

9.根据权利要求1所述的用于膜电极组件的电极，其中，所述孔具有0.8μm至5.0μm的尺寸。

10.根据权利要求2所述的用于膜电极组件的电极，其中，所述第一区域的孔隙率为50％至80％，并且所述第二区域的孔隙率为10％至50％。

11.根据权利要求2所述的用于膜电极组件的电极，其中，所述第一区域的电极密度大于所述第二区域的电极密度。

12.根据权利要求11所述的用于膜电极组件的电极，其中，所述第一区域的电极密度为0.20mg/cm²至0.35mg/cm²，并且所述第二区域的电极密度为0.05mg/cm²至0.20mg/cm²。

13.一种制造用于膜电极组件的电极的方法，包括：

制备多孔基底；

通过使用压模挤压多孔基底而形成包括第一区域和第二区域的多孔基底，沿厚度方向的截面观察时所述第一区域和第二区域具有不同厚度；以及

将电极浆料并入多孔基底。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，连接部分以直角或倾斜地连接第一区域和第二区域。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述压模包括突起，所述突起具有与第一区域和第二区域的形状互补的形状。

16.一种燃料电池，包括：

膜电极组件，其包括电解质膜和设置在所述电解质膜的每个相对表面上的根据权利要求1所述的用于膜电极组件的电极；以及

副垫片，其包括与所述膜电极组件接触的中央部分和除所述中央部分之外的边缘部分，

其中，所述边缘部分包括空气入口和氢气入口，

所述电极包括多孔基底，所述多孔基底包括第一区域和第二区域，当沿厚度方向的截面观察时，所述第一区域比所述第二区域厚，并且

所述第一区域设置成与所述副垫片的边缘部分中的空气入口和氢气入口相对应。