[发明专利]制备一体式可再生燃料电池MEA时对催化膜的保护方法

权利要求书

1.制备一体式可再生燃料电池MEA时对催化膜的保护方法，其特征在于：在膜电极三合一（MEA）进行热压处理前，在金属材料扩散层与密封框的交界处，在密封框及扩散层与催化膜接触侧贴加一层或一层以上柔性环形保护条，该保护条既在扩散层上，也在密封框上。

2.按照权利要求1所述的保护方法，其特征在于：该保护条径向的内侧边缘处于扩散层上，径向的外侧边缘处于密封框上。

3.按照权利要求1所述的保护方法，其特征在于：催化膜的任一侧设置有保护条，或催化膜的两侧均设置有保护条。

4.按照权利要求1所述的保护方法，其特征在于：保护条两侧设有耐温胶膜；保护条宽度为1-5mm，保护条的厚度为扩散层厚度的0.1%-10%；保护条的外形和扩散层与密封框交界线的形状相同；保护条的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜、聚苯胺或乙烯乙烯醇共聚物。

5.按照权利要求1所述的保护方法，其特征在于：

所述金属材料为Pt、Au、Ru、Rh、Ag、Ir、Pd、Ti、Ta中的一种；可以是金属纤维、拉伸网、编织网或者多孔薄板；

 密封框与催化膜接触的一侧带有热熔胶；密封框材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰亚胺聚苯硫醚、聚砜、聚苯胺或乙烯乙烯醇共聚物。

6.按照权利要求1所述的保护方法，其特征在于：

在进行膜电极三合一热压处理时，在夹持膜电极三合一（MEA）进行热压处理的两块夹板上，在与MEA接触侧设有环形凹槽结构；凹槽内放置柔性耐温垫片。

7.按照权利要求6所述的保护方法，其特征在于：环形凹槽位于夹板整个板面的中心位置；环形凹槽的凹槽中线位置与膜电极三合一中密封框与扩散层的接界线位置轴向上相重合；槽的横截面可以为矩形、半圆形或其他规则形状；槽的宽度为1-5mm，槽的外沿距金属夹板的外边沿不少于10mm；槽的深度为1-5mm，不超过金属夹板厚度的90%。

8.按照权利要求6所述的保护方法，其特征在于：耐温垫片的横截面与夹板上环形凹槽的横截面一致；垫片的内框尺寸较金属夹板上凹槽内框尺寸大0.1-0.5mm；垫片宽度较金属夹板上凹槽宽度小0.2-1mm；垫片自然状态的厚度尺寸较环形凹槽深度尺寸大0.1-0.5mm；垫片材料为柔性介质，可以为柔性石墨、碳毡、硅橡胶或聚四氟乙烯。

9.按照权利要求6所述的保护方法，其特征在于：

膜电极三合一（MEA）热压处理过程：

1） 将密封框带有热熔胶的一侧朝上放置，将相应扩散层嵌入密封框中间空槽内，扩散层与催化膜接触侧朝上；

2） 将保护条粘贴于扩散层与密封框的交界处，位于与催化膜相接触的一侧；保证保护条既在扩散层上，也在密封框上；

3）将MEA金属夹板带有凹槽侧朝上放置，将柔性耐温垫片置于夹板的环形凹槽内；

4）利用定位杆将另外一片密封框置于金属夹板上，带有热熔胶侧朝上；

5）将另一片扩散层嵌入密封框中的空槽内，与催化膜接触侧朝上；

6）将保护条粘贴于步骤4和步骤5的密封框和扩散层上，保证保护条既在扩散层上，也在密封框上；

7）将催化膜按照位置及催化层的对应关系置于步骤6的扩散层与密封框上；

8）利用定位杆，按照位置及催化层的对应关系，将步骤2的密封框连同扩散层置于步骤7的催化膜上；

9）将弹性耐温垫片置于另外一片金属基板的凹槽内，利用定位杆将其置于步骤8的密封框和扩散层上，使带有弹性垫片的一侧与MEA接触；

10）抽出定位杆，将夹持有膜电极三合一的金属夹板放入油压机内进行热压处理。