[发明专利]膜电极组件、燃料电池堆体和制造燃料电池的方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池的膜电极组件，包括：

燃料电池电解质膜；

阳极，设置在所述电解质膜的第一侧；以及

阴极，设置在所述电解质膜的第二侧，其中：

所述阴极具有厚度和阴极区域，所述阴极区域在基本平行于所述电解质膜的主表面的平面延伸，

所述阴极区域包括中央区域和周边区域，所述周边区域延伸到所述阴极的侧边，

所述中央区域包括亲水部分和疏水部分，

所述周边区域包括亲水部分和疏水部分，并且

所述中央区域比所述周边区域更疏水。

2.如权利要求1所述的膜电极组件，其中所述中央区域中的所述疏水部分的区域密度高于所述周边区域中的所述疏水部分的区域密度。

3.如权利要求2所述的膜电极组件，其中所述疏水部分的区域密度从所述中央区域到所述周边区域逐渐减小。

4.如权利要求1所述的膜电极组件，其中所述中央区域中的所述疏水部分的区域密度基本上等于所述周边区域中的所述疏水部分的区域密度。

5.如权利要求4所述的膜电极组件，其中所述中央区域中的所述疏水部分比所述周边区域中的所述疏水部分更强烈地疏水。

6.如权利要求4所述的膜电极组件，其中所述周边区域中的所述亲水部分比所述中央区域中的所述亲水部分更强烈地亲水。

7.如权利要求1所述的膜电极组件，其中所述中央区域中的所述疏水部分之间的间隔小于所述周边区域中的所述疏水部分之间的间隔。

8.如权利要求7所述的膜电极组件，其中所述中央区域中的所述疏水部分具有与所述周边区域中的所述疏水部分相同的宽度。

9.如权利要求7所述的膜电极组件，其中所述疏水部分之间的间隔从所述中央区域到所述周边区域单调地增加。

10.如权利要求1所述的膜电极组件，其中：

所述中央区域中的所述疏水部分的宽度从第一尺寸增大到第二尺寸，并且

所述周边区域中的所述疏水部分具有基本等于所述第二尺寸的宽度。

11.如权利要求10所述的膜电极组件，其中：

所述疏水部分的宽度沿所述中央区域的半径移向所述周边区域而单调地增大，并且

所述周边区域中的所述疏水部分的宽度基本不变。

12.如权利要求1所述的膜电极组件，其中所述疏水部分的宽度从所述中央区域到所述周边区域减小。

13.如权利要求12所述的膜电极组件，其中所述疏水部分的宽度从所述中央区域到所述周边区域单调地减小。

14.如权利要求1所述的膜电极组件，其中所述疏水部分形成从所述中央区域到所述周边区域的连续螺旋。

15.如权利要求1所述的膜电极组件，其中多个疏水部分延伸为从所述中央区域到所述周边区域的连续放射状构件。

16.如权利要求1所述的膜电极组件，其中：

所述疏水部分是分离的单位区域，并且

所述阴极的每单位区域的所述分离的单位区域的数目从所述中央区域到所述周边区域减小。

17.如权利要求1所述的膜电极组件，其中：

所述阴极还包括与所述电解质膜接触的阴极催化剂层以及在所述阴极催化剂层外侧的阴极气体扩散层，并且

所述阴极气体扩散层包括疏水部分和亲水部分。

18.如权利要求1所述的膜电极组件，其中：

所述阴极还包括与所述电解质膜接触的阴极催化剂层以及在所述阴极催化剂层外侧的阴极气体扩散层，

所述阴极气体扩散层包括黑色层和微多孔层，并且

所述微多孔层包括疏水多孔层和亲水多孔层。

19.如权利要求1所述的膜电极组件，其中所述周边区域完全地围绕所述中央区域。