[发明专利]膜组件、电极组件、膜电极组件以及由这些组件制成的电化学电池和液流蓄电池

权利要求书

1.一种用于液流蓄电池的膜组件，包括：

离子可渗透膜，所述离子可渗透膜具有第一表面和相反的第二表面；和

第一输送保护层，所述第一输送保护层具有第一表面和相反的第二表面，所述第一表面和所述第二表面之间为流体连通的，并且体积孔隙率和开口面积孔隙率中的至少一者为介于约0.50和约0.98之间，其中所述离子可渗透膜的所述第一表面与所述第一输送保护层的所述第一表面接触，并且所述第一输送保护层包括包含纤维的织造非导电基底和非织造非导电基底中的至少一种；和离子树脂，所述离子树脂涂覆所述织造非导电基底和非织造非导电基底中的至少一种的纤维表面的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的用于液流蓄电池的膜组件，还包括第二输送保护层，所述第二输送保护层具有第一表面和相反的第二表面，所述第一表面和所述第二表面之间为流体连通的，并且体积孔隙率和开口面积孔隙率中的至少一者为介于约0.50和约0.98之间，其中所述离子可渗透膜的所述第二表面与所述第二输送保护层的所述第一表面接触；并且所述第二输送保护层包括包含纤维的织造非导电基底和非织造非导电基底中的至少一种；和离子树脂，所述离子树脂涂覆所述织造非导电基底和非织造非导电基底中的至少一种的纤维表面的至少一部分。

3.根据权利要求1所述的用于液流蓄电池的膜组件，其中在所述第一输送保护层并且任选地在所述第二输送保护层中，所述离子树脂的重量与所述输送保护层的总重量的比率为约0.05至约0.8。

4.根据权利要求1所述的用于液流蓄电池的膜组件，其中所述离子树脂包括下述各项中的至少一种：全氟磺酸共聚物、全氟磺酰亚胺共聚物、磺化聚砜、包含季铵基团的聚合物或共聚物、包含胍鎓或锍脲基团中的至少一种的聚合物或共聚物、包含咪唑鎓基团的聚合物或共聚物，和包含吡啶鎓基团的聚合物或共聚物。

5.根据权利要求1所述的用于液流蓄电池的膜组件，其中所述离子树脂为阳离子交换树脂，并且任选地，其中所述阳离子交换树脂为质子离子交换树脂。

6.根据权利要求1所述的用于液流蓄电池的膜组件，其中所述离子树脂为阴离子交换树脂。

7.根据权利要求1所述的用于液流蓄电池的膜组件，其中所述织造非导电基底和所述非织造非导电基底中的所述至少一种包含非导电聚合物纤维。

8.根据权利要求7所述的用于液流蓄电池的膜组件，其中所述非导电聚合物纤维包括下述各项中的至少一种：聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚砜、聚苯醚、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚烯烃、苯乙烯和苯乙烯基无规和嵌段共聚物、聚氯乙烯和氟化聚合物。

9.根据权利要求1所述的用于液流蓄电池的膜组件，其中所述织造非导电基底和所述非织造非导电基底中的所述至少一种包含非导电无机纤维。

10.根据权利要求9所述的用于液流蓄电池的膜组件，其中所述非导电无机纤维包括陶瓷、硼、硅、硅酸镁、硅酸钙和岩棉中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的用于液流蓄电池的膜组件，其中所述第一输送保护层和所述第二输送保护层中的至少一个的厚度为介于约50微米和130微米之间。

12.根据权利要求1所述的用于液流蓄电池的膜组件，其中所述第一输送保护层和所述第二输送保护层中的至少一个在5kPa下的透水率为大于或等于约100ml/(cm²min)。