[发明专利]具有提高的尺寸稳定性的聚合物电解质膜

权利要求书

1、一种制造各向异性聚合物电解质膜(PEM)的方法，包括：

(a)提供具有第一和第二相对平坦表面的溶胀离子导电膜；和

(b)热压所述溶胀膜以形成各向异性PEM，其中所述溶胀膜的至少第一相对表面与具有第一和第二面的第一穿孔部件接触，其中所述第一面与所述溶胀膜的所述第一相对表面的全部或部分接触且所述穿孔部件的所述第二面任选地与吸收材料接触；

其特征在于，当与水和甲醇接触时，所述各向异性PEM在膜的X^M、Y^M平面中与垂直于所述X^M、Y^M平面的Z^M方向相比没有显著溶胀。

2、权利要求1的方法，其中，所述热压进一步包括使用具有第一和第二面的第二穿孔部件，其中所述第一面与所述膜的第二相对表面接触，所述第二面与吸收材料接触。

3、权利要求1的方法，其中，所述部件中的穿孔包括直径为125-200微米的孔。

4、权利要求1的方法，其中，所述穿孔部件中的穿孔占所述部件的所述第一面的面积的15-50％。

5、权利要求1的方法，其中，所述部件中的穿孔排列成重复图案。

6、权利要求1的方法，其中，所述穿孔部件是穿孔滚筒，且所述热压是所述溶胀膜的连续网状物的热压。

7、权利要求1的方法，其中，所述热压的温度高于所述溶胀膜的Tg且低于干燥时的膜的Tg。

8、权利要求1的方法，其中，所述热压的压力为10-50kg/cm²。

9、权利要求1的方法，进一步包括在所述热压后以至少15C/秒的速率冷却所述膜。

10、权利要求9的方法，其中，所述冷却的速率为15-25C/秒。

11、一种根据权利要求1-10任一项制造的PEM。

12、一种PEM，其具有由X^M和Y^M方向所限定的膜平面，并且厚度在垂直于所述X^M、Y^M平面的Z^M方向中，其特征在于，所述PEM在所述X^M、Y^M平面中具有提高的尺寸稳定性。

13、权利要求12的PEM，其特征在于，与在所述X^M、Y^M平面中的溶胀相比，所述PEM在所述Z^M方向中各向异性溶胀。

14、一种PEM，其包括具有第一和第二相对平坦表面的离子导电聚合物，其特征在于，所述表面中的至少一个包括多个所述离子导电聚合物的突起的岛状物。

15、权利要求14的PEM，其特征在于，所述突起的岛状物包括在所述表面上的预定阵列。

16、一种催化剂涂布膜(CCM)，其包括权利要求12的PEM，其特征在于，所述PEM的至少一个相对表面的全部或部分包括催化剂层。

17、一种膜电极组件(MEA)，其包括权利要求16的CCM。

18、一种MEA，其包括权利要求1或6的CCM，其特征在于，所述相对表面的至少一个包括连结到所述表面的电极。

19、一种燃料电池，其包括权利要求18的MEA。

20、权利要求19的燃料电池，其包括氢燃料电池或甲醇燃料电池。

21、一种电子设备，其包括权利要求19的燃料电池。

22、一种电源，其包括权利要求19的燃料电池。

23、一种电动马达，其包括权利要求19的燃料电池。

24、一种交通工具，其包括权利要求23的电动马达。

25、一种处理聚合物电解质膜(PEM)的热压机，其包括至少一个穿孔平坦膜，所述平坦膜被适应于与用所述热压机处理的PEM接触放置。