Process for producing membrane-electrode units

Details Process for producing membrane-electrode units Process for producing membrane-electrode units

H - Electricity

01

M

H01M 4/88 (2006.01) C25B 9/00 (2006.01) C25B 9/10 (2006.01) H01M 8/10 (2006.01)

Patent

CA 2578601

The invention relates to a method for producing a five-layer membrane- electrode unit comprising am ionomer membrane, a first catalyst layer, a second catalyst layer, a first gas distributor substrate and a second gas distributor substrate. According to said invention, at least one gas distributor substrate is provided with a suitable perforation raster before and after a catalyst coating. After the gas distributor substrate is laminated on the membrane, the superfluous gas distributor material is removed in the form of a pressed screen in such a way that the non-coated membrane surfaces are exposed. The inventive method is suitable for continuously producing five- layer membrane-electrode units of type- (1)(wherein the membrane forms an edge projecting over two gas distributor substrate) and of type (3) (wherein the gas distributor substrates and the membrane are shaped in a stepped semi- coextensive form). Said method is embodied in two variants, wherein the dried and undried catalyst layers (i.e. solvent-containing) are laminated on the membrane. The produced five-layer membrane- electrode units are usable for electrochemical devices such as PEM fuel cells, direct methanol fuel cells (DMFC) or electrolyzers.

L'invention concerne un procédé de production d'une unité membrane-électrodes à cinq couches comprenant une membrane ionomère, une première couche catalyseur, une deuxième couche catalyseur, un premier substrat distributeur de gaz et un deuxième substrat distributeur de gaz. Selon le procédé de l'invention, au moins un substrat distributeur de gaz est pourvu d'une grille de perforation appropriée avant ou après revêtement avec un catalyseur. Le matériau distributeur de gaz excédentaire est retiré en tant que grille d'estampage une fois le substrat distributeur de gaz laminé sur la membrane, les surfaces de membrane non revêtues étant ainsi exposées. Ce procédé convient à la production continue d'unités membrane-électrodes à cinq couches du type 1 (la membrane formant un bord faisant saillie des deux substrats distributeurs de gaz) et du type (3) (les substrats distributeurs de gaz et la membrane ayant une forme semi-conextensive en gradins). Ce procédé comporte deux variantes : des couches catalyseur sèches et des couches catalyseur non sèches (c'est-à-dire contenant un solvant) sont laminées sur la membrane. Les unités membrane-électrodes cinq couches produites trouvent leur application dans les dispositifs électrochimiques comme les piles à combustible PEM, les piles à méthanol à combustion directe (DMFC) ou électrolyseurs.

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