[发明专利]具有侧链全氟磺酸部分的基于全氟环丁烷的水蒸气转移膜

权利要求书

1.燃料电池用的膜湿化器，该膜湿化器包括：

第一流场板，它用于促进第一气体流向它；

第二流场板，它用于促进第二气体流向它；

布置在所述第一流场板和所述第二流场板之间的聚合物膜，

该膜用于允许水的转移，该聚合物膜包括具有包含聚合物链

段1的聚合物链段的第一聚合物：

其中：

Z₁是-SO₂X，-PO₃H₂，或-COX；

E₁是含芳族的部分；

A不存在或是O或是具有碳骨架的增链部分；

X是-OH，卤素，酯，或

P₁，P₂各自独立地是：不存在，-O-，-S-，-SO-，-SO₂-，-CO-，-NH-，NR₂-，或-R₃-，和

R₂是C_1-25烷基，C_1-25芳基或C_1-25亚芳基；

R₃是C_1-25亚烷基，C_1-25全氟亚烷基，或C_1-25亚芳基；

R₄是三氟甲基，C_1-25烷基，C_1-25全氟亚烷基，C_1-25芳基，或另一E₁基团；和

Q₁是氟化的环丁基部分。

2.权利要求1的湿化器，其中第一气体和第二气体包括选自O₂，N₂，H₂O，H₂，和它们的组合的组分。

3.权利要求1的湿化器，其中该聚合物膜具有大于6000GPU的渗透率。

4.权利要求1的湿化器，其中所述第一流场板和所述第二流场板各自独立地包括周界密封性区段。

5.权利要求1的湿化器，其中聚合物链段1重复1-10,000次。

6.燃料电池系统，包括

具有阴极侧和阳极侧的燃料电池堆；

膜湿化器，包括：

第一流场板，用于从所述燃料电池堆的所述阴极侧接收第一气体；

第二流场板，用于促进第二气体流向它；

布置在所述第一流场板和所述第二流场板之间的聚合物膜，该膜适于允许水的转移，该聚合物膜包括具有包含聚合物链段1的聚合物链段的第一聚合物：

其中：

Z₁是-SO₂X，-PO₃H₂，或-COX；

E₁是含芳族的部分；

A不存在或是O或是具有碳骨架的增链部分；

X是-OH，卤素，酯，或

P₁，P₂各自独立地是：不存在，-O-，-S-，-SO-，-SO₂-，-CO-，-NH-，NR₂-，或-R₃-，和

R₂是C_1-25烷基，C_1-25芳基或C_1-25亚芳基；

R₃是C_1-25亚烷基，C_1-25全氟亚烷基，或C_1-25亚芳基；

R₄是三氟甲基，C_1-25烷基，C_1-25全氟亚烷基，C_1-25芳基，或另一E₁基团；和

Q₁是氟化的环丁基部分。

7.权利要求6的燃料电池系统，其中所述第一气体和所述第二气体包括选自由O₂，N₂，H₂O，H₂，和它们的组合所构成的组的组分。