H - Electricity – 01 – M
Patent
H - Electricity
01
M
H01M 8/02 (2006.01) C25B 1/10 (2006.01) C25B 9/10 (2006.01) H01M 8/10 (2006.01)
Patent
CA 2532794
The invention relates to a membrane electrode assembly (MEA) for use in electrochemical devices, especially membrane fuel cells. Said membrane electrode assembly has a semi-coextensive design and comprises an ion- conducting membrane, two catalyst layers, and differently sized gas diffuser substrates on the front and back. The first gas diffuser substrate covers a smaller two-dimensional area then the ion-conducting membrane while the second gas diffuser substrate has substantially the same area as the ion-conducting membrane, thereby leaving the ion-conducting membrane with a front surface that is not supported by a gas diffuser substrate. Due to its specific design, the membrane electrode assembly has a stable, easy-to-handle structure, has good electrical properties and is advantageous in sealing the reactive gases from each other. In particular, the invention allows for a substantial reduction of hydrogen permeation currents. The invention also relates to novel methods for producing the inventive MEAs, especially heat-pulse welding methods. The membrane electrode assembly is used in PEM fuel cells, direct methanol fuel cells, electrolyzers and other electrochemical devices.
L'invention concerne une unité membrane-électrode (MEE) pour des installations électrochimiques, notamment pour des cellules électrochimiques à membrane. Cette unité membrane-électrode, de conception semi-coextensive, comprend une membrane conductrice d'ions, deux couches catalytiques et des supports de répartition de gaz de différentes grandeurs sur les face avant et arrière. Le premier support de répartition de gaz a une étendue plane inférieure à la membrane conductrice d'ions alors que le deuxième support de répartition de gaz a une étendue plane sensiblement égale à la membrane conductrice d'ions. Ainsi, la membrane conductrice d'ions comporte sur sa face avant une surface qui n'est pas soutenue par le support de répartition de gaz. De par sa conception spéciale, l'unité membrane-électrode présente une structure stable, de manipulation aisée, offrant des avantages pour séparer les gaz réactionnels de manière étanche et en matière de propriétés électriques, l'écoulement de transfert d'hydrogène étant ainsi considérablement réduit. La présente invention porte également sur de nouveaux procédés pour réaliser ladite MEE, notamment sur le procédé de soudage par pulsations thermiques. Cette unité membrane-électrode est utilisée dans les cellules électrochimiques PEM, les piles à combustible à méthanol direct, les électrolyseurs et les installations électrochimiques.
Dillmann Bernd
Dziallas Holger
Schaack Klaus
Seipel Peter
Vulpius Guenther
Bereskin & Parr Llp/s.e.n.c.r.l.,s.r.l.
Umicore Ag & Co. Kg
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1604443