有压缩控制垫圈的膜电极组件

摘要

本发明提供一种制造具有垫圈的燃料电池膜电极组件(MEA)的方法，所述方法包括如下步骤：i)选择流体运输层片材；ii)选择目标水平的压缩率Ct％，用于燃料电池膜电极组件中所述流体运输层片材；iii)测量使所述流体运输层片材达到压缩率Ct％所需的压力Pt；iv)将膜电极组件定位在压机的压板之间，所述膜电极组件包括：a)聚合物电解质膜、b)阳极催化剂材料、c)阴极催化剂材料、d)包含所选流体运输层片材的阳极侧流体运输层和e)包含所选流体运输层片材的阴极侧流体运输层；v)将垫圈材料沉积在聚合物电解质膜的阳极和阴极面的外缘部分；vi)将膜电极组件压缩至挤压制压力Pp，Pp为Pt的90—110％；vii)基本上固定垫圈材料，形成有垫圈的燃料电池膜电极组件。提供MEA，它包括以上所列的层，其中，在其接触面处各垫圈的平均厚度Tg为{Tf×(100％-Ct％)}的90—110％，式中，Tf是各同侧流体运输层的平均厚度。

主权项

1.一种制造具有垫圈的燃料电池膜电极组件的方法，所述方法包括如下步骤：I)选择流体运输层片材；ii)选择用于所述流体运输层片材的Ct％，其中C％是所述流体运输层片材厚度的压缩率，为未压缩厚度的百分数，Ct％是所述流体运输层片材用于燃料电池膜电极组件中时C％的目标水平；iii)测量使所述流体运输层片材达到压缩率Ct％所需的压力Pt；iv)将膜电极组件定位在压机的压板之间，所述膜电极组件包括：a)聚合物电解质膜，它具有有外缘部分的阳极面、有外缘部分的阴极面以及外周边；b)和所述聚合物电解质膜的阳极面的至少一部分接触的阳极催化剂材料；c)和所述聚合物电解质膜的阴极面的至少一部分接触的阴极催化剂材料；d)包含所述流体运输层片材的阳极侧流体运输层，所述阳极侧流体运输层和所述阳极催化剂材料层接触，所述阳极侧流体运输层不延伸超过所述聚合物电解质膜的阳极面的外缘部分；e)包含所述流体运输层片材的阴极侧流体运输层，所述阴极侧流体运输层和所述阴极催化剂材料层接触，所述阴极侧流体运输层不延伸超过所述聚合物电解质膜的阴极面的外缘部分；v)将垫圈材料沉积在聚合物电解质膜的阳极和阴极面的外缘部分；vi)将膜电极组件压缩至压制压力Pp，Pp为Pt的90-110％；vii)固定所述垫圈材料，形成有垫圈的燃料电池膜电极组件。