[发明专利]保护膜在制备燃料电池膜电极的应用及燃料电池膜电极

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种用于燃料电池膜电极的保护膜制备方法，其中制备方法包括：将胶水、溶剂、固化剂和微球按照重量份比为100:100：1：5～10混合并搅拌均匀制成粘胶剂；将制成的粘胶剂均匀涂布在基层上；加热使得涂布的粘胶剂固化形成带微球的粘胶剂层；在形成的粘胶剂层表面复合一层离型膜。本申请提供的保护膜在粘结剂层的表面附着有多个微球，多个微球形成凹凸不平的接触点，在制备膜电极时使得保护膜与质子交换膜为点接触，有效避免了在烘烤后保护膜难以剥离或者剥离时带走涂布在质子交换膜上的催化剂的技术问题，在剥离保护模时无须预先进行降粘处理，节约了生产工序和成本。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种保护膜在制备燃料电池膜电极的应用及燃料电池膜电极。

背景技术

质子交换膜燃料电池具有工作温度低、启动快、比功率高、结构简单、操作方便等优点，被公认为电动汽车、固定发电站等的首选能源。在燃料电池内部，质子交换膜为质子的迁移和输送提供通道，使得质子经过膜从阳极到达阴极，与外电路的电子转移构成回路，向外界提供电流。

膜电极组件是质子交换膜燃料电池的核心元件,造价占总成本的三分之一。当前被广泛应用的膜电极制备方法主要为三种，催化剂涂布气体扩散层法、催化剂涂布质子交换膜法和转印法。

催化剂涂布气体扩散层法,是先将催化剂浆料涂布在气体扩散层上,然后与质子交换膜热压在一起,形成气体扩散电极。催化剂涂布质子交换膜法是将催化剂浆料直接涂布在质子交换膜上形成膜电极。转印法则是先将浆料涂布于转印膜上,烘干后再通过热压的方法将催化层转移至质子交换膜上而形成膜电极。

其中催化剂涂布质子交换膜法制备的膜电极催化层与膜接触紧密,使得内阻减小，性能最优。但是质子交换膜必须两面都涂有催化剂，需要进行两次涂布。第二次涂布时必须有保护膜对第一次涂布的催化剂涂层加以保护，且该保护膜在受热烘烤后必须便于移除，以免受热后剥离强度升高，带走催化剂涂层，而现有技术中的保护膜在受热烘烤后都很难直接移除，必须经过降粘处理后才能移除，这样就增加了生产工序和成本。

发明内容

为了解决现有技术中用于燃料电池膜电极的保护膜在受热烘烤后难以移除的技术问题，本申请提供一种用于燃料电池膜电极的保护膜极其制备方法，具体通过以下技术方案予以实现：

一种用于燃料电池膜电极的保护膜制备方法,包括：

将胶水、溶剂、固化剂和微球按照重量份比为100:100：1：5~10混合并搅拌均匀制成粘胶剂；

将制成的粘胶剂均匀涂布在基层上；

加热使得涂布的粘胶剂固化形成带微球的粘胶剂层；

在形成的粘胶剂层表面复合一层离型膜。

其中，所述微球的直径为0.05~5μm。

其中，所述微球为纳米二氧化硅或者聚甲基丙烯酸甲酯材料中的一种或者多种。

其中，所述基层的厚度为0.01~0.2mm。

其中，所述基层为PET基材，所述离型膜为PET离型膜。

其中，所述基层和粘结剂层的总厚度为0.02~0.5mm。

一种用于燃料电池膜电极的保护膜，所述保护膜通过上述方法制备而成，所述保护膜包括：

基层；

附着在所述基层上的粘胶剂层；

附着在所述粘胶剂层上的保护层；

其中，所述粘胶剂层中分散有多个微球，所述基层以及保护层附着在所述微球上。

其中，所述微球的直径为0.05~5μm。