[发明专利]超声焊接燃料电池的组合电极组件

摘要

适用于燃料电池的组合电极组件(9)包括第一GDL(23)、PEM(28)以及第二GDL(12)，其中电极催化剂(27，30)设置在所述PEM和每一所述GDL之间，所述层(23，27，30，12)从UEA的每一边缘由热塑性聚合物浸渍足够的距离，从而形成流体密封(13)。UEA由下述过程形成，该过程包括制备由所述层(23，27，28，30和33)中的一些层或所有层构成的层状结构，其中热塑性聚合物薄膜(22，25，32，35)从所述层状结构的边缘向内延伸足够的距离，以形成密封，所述热塑性聚合物薄膜设置在每一电极和邻近的GDL之间和/或设置在每一GDL和位于层状结构顶部和底部上的释放薄膜(21，36)之间。由固定器(19)和砧(40)之间的力压缩的层状结构通过超声振动加热，从而导致所述热塑性聚合物熔化并且浸渍具有薄膜(22和/或25；32和/或35)的UEA的层(23，27，30，12)。

主权项

1.制备具有一对相对表面和若干边缘的燃料电池组合电极组件(9)的方法，该方法的特征在于：成型多层层状结构，该层状结构包括质子交换电解质膜(28)；一对电极催化剂层(27，30)，每一层邻近所述表面之相应一设置；以及一对气体扩散层(23，12；23a，12a)，每一层具有上表面和下表面，并且每一具有热塑性聚合物，上述热塑性聚合物要么(a)分散在其中要么(b)分散在一层热塑性聚合物薄膜中，该热塑性聚合物薄膜邻近(i)每一所述气体扩散层的所述上表面或(ii)所述下表面或(iii)所述上表面和所述下表面，所述热塑性聚合物从所述边缘向内延伸一定距离以提供围绕组合电极组件周缘的所述流体边缘密封；以及将夹紧力和超声振动能量(19，40)施加到所述层状结构，以浸渍所述第一和第二电极催化剂层，并且将所述第一和第二电极催化剂层用热塑性聚合物结合在所述气体扩散层中。