专利名称：用于整体式膜电极组件的设计、方法和工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于燃料电池的膜电极组件，并且涉及一种用 于制备膜电极组件的方法和工艺。
背景技术：
作为用于电动车辆和其它应用的能源，燃料电池正处于开发中。
这样的一种燃料电池是PEM (即质子交换膜)燃料电池，PEM燃料 电池包括具有薄的固体聚合物膜电解质的所谓"膜电极组件，， (MEA),该膜电解质在其对立面上具有一对电极(即阳极和阴极)。 MEA夹持在平坦的气体分布元件之间。
在这些PEM燃料电池中，同膜电解质相比较，电极典型地具有 较小的表面面积，以致于膜电解质边缘自电极向外突出。在这些膜 电解质边缘，设置从外部构框住电极的衬垫或封口。然而，由于制 造公差的限制，封口、 MEA和气体分布元件没有充分精确地对准。 由于这些元件的未对准，会产生在膜电解质边缘的缺陷，并缩短燃 料电池的使用寿命和降低燃料电池的性能。
此外，通过交叉气体反应(氢从阳极到阴极，而氧从阴极到阳 极)产生的自由基，引起膜和电极中电解质的化学侵蚀，当膜电解 质自湿润到干燥条件循环时因膜收缩而在膜电解质上引起的拉应 力，以及因化学侵蚀而产生的膜电解质化学降解，也会影响燃料电 池的寿命和性能。正因如此，希望开发一种消除以上缺陷的PEM燃 料电池。
发明概述
本发明鉴于以上期望已在开发，并提供一种包括具有离子传导
性部件、电极和电传导性部件的组件的燃料电池。组件还包括设置 在组件外围边缘的粘合剂，粘合剂粘合电传导性部件、电极和离子 传导性部件，并提供机械支撑和抑制反应气体透过离子传导性部件 的渗入。
为了制造上述燃料电池，也已开发了一种方法，该方法包括步
骤将粘合剂施加在电极的边缘和离子传导性部件的外围表面上， 以致于设置在电极上的电传导性部件可粘结到电极上和离子传导性 部件的外围表面上。该方法还包括在施加粘合剂之前预处理电才及、 离子传导性部件和电传导性部件的表面。
从下文所提供的详细说明中，可以清楚本发明可适用的其它领 域。应该理解，详细说明和特定示例虽然显示了本发明的优选实施 例，但只是用于示例目的，而非试图限制本发明的范围。
附图简述
从详细说明和附图中将更完整地了解本发明，其中
图1A和图1B是根据本发明的原理和第一实施例的膜电极组件 (MEA)的分解截面图2是现有技术的膜电极组件的截面图3是图1A和图1B示出的MEA装配形态的截面图4是图3示出的MEA的截面图，描述了预防气体浓缩流从膜
电解质中穿过；和
图5是根据本发明的原理和第二实施例的MEA的截面图。
优选实施例的详细i兌明
以下对优选实施例的描述在本质上只是示例性的，并非试图限 制本发明、其应用或用途。
图1A和图1B是根据本发明原理的膜电极组件(MEA)的分解 截面图。如图1A和图1B所示，MEA 2包括设置在阳极电极6和阴极电极8之间的离子传导性部件4。 MEA 2另外设置在一对电传导 性部件10和12或者气体扩散介质10和12之间。框形衬垫14和16 从外围环绕气体扩散介质10和12。衬垫14和16和扩散介质10和 12可或不可叠加在离子传导性部件4和/或电极6和8上。
离子传导性部件4优选是固体聚合物膜电解质，并且优选是 PEM。部件4在这里也称为膜4。优选地，离子传导性部件4的厚度 处于大约10)Lim-10(Vm的范围内，并且更优选地是大约为25pm的厚 度。适合用于这种膜电解质的聚合物，在本技术领域是众所周知的， 并在美国专利Nos. 5,272，017和3,134,697以及其它专利和非专利文 献中都有描述。然而，应当注意，离子传导性部件4的组成可包4舌 本技术领域通常使用的任何质子可导聚合物。优选地，使用全氟石黄 酸聚合物如NAFION⑧。此外，聚合物可以是单组分的膜，包含其它 材料的机械支撑细纤维，或者散置有颗粒(例如硅石、沸石或其它 类似颗粒)。作为备选，聚合物或离聚物可通过其它材料的孔隙携 带。
在本发明的燃料电池中，离子传导性部件4是一种可渗透阳离 子的质子可导膜，其把1"1+离子作为移动离子；可燃气体是氢气(或 重整产品)，而氧化剂是氧气或空气。总电解反应是氢气变为水的 氧化作用，并且在阳极和阴极的各自反应为H2=2H+ + 2e-(阳极)和 V202 + 2H+ + 2e- = H20 (阴极)。
阳极电极6和阴极电极8的组分优选地包括分布在聚合物粘合 剂中的电化学活性材料，如同离子传导性部件4，活性材料是质子可 导材料如NAFION 。电化学活性材料优选地包括催化剂涂层的,灰或 石墨颗粒。阳极电才及6和阴极电极8将优选地包括柏钌、柏，或其 它的铂/过渡金属合金以作为催化剂。尽管图中所示的阳极6和阴极 8具有相同的尺寸，但应注意到，具有不同尺寸(如阴极大于阳极， 或反之亦然)的阳极6和阴极8并没有超出本发明的范围。阳极6 和阴极8的优选厚度处于大约2|Lim-30nm的范围内，更优选地大约为
10|xm。
气体扩散介质10和12和衬垫14和16可以是本技术领域内的 任何一种气体扩散介质或衬垫。优选地，气体扩散介质10和12为 碳纤维纸、碳纤维布或碳纤维海绵，其厚度在大约为50pm-30(^m的 范围内。此外，气体扩散介质10和12可浸透各种水平的Tefloi^或 其它碳氟化合物，以获得或多或少的疏水性。衬垫14和16本质上 是典型的弹性材料，但也可包括材料如聚酯和聚四氟乙烯(PTFE)。 然而，衬垫14和16可以是任何足以密封膜电极组件2的材料。衬 垫14和16的优选厚度，大约处于气体扩散介质10和12厚度的0.5-1.5倍之间。
根据图1A和图1B所示的本发明的第一实施例，用于将扩散介 质10和12粘合到MEA 2上的粘合剂18设置在膜电极4的边缘20 或外围表面20，以将电极6和8和膜电解质4相交叠。优选地，粘 合剂18是热熔粘合剂，如乙烯基乙酸乙酯(EVA)、聚酰胺、聚烯 烃或聚酯。通过将粘合剂18设置在扩散介质10和12和膜4 (图1A) 之间或设置在电极6和8和膜4 (图1B )之间，膜边缘20的耐久性 被提高。应当理解，热熔粘合剂18的应用仅仅是优选的，本发明不 应仅限于此。更特別地，其它粘合剂18如硅树脂、聚氨酯和氟橡胶 也可用作粘合剂18。此外，弹性体系如热塑性弹性体、环氧化物、 苯氧基、丙烯酸树脂和压敏粘合剂系也可用作粘合剂18。在膜电解 质4的外围表面20施加粘合剂18，降低和均匀化了处于未受电极6 和8支撑的膜电解质4的边缘20的拉伸应力，并防止了膜电解质4 的化学降解。
更特别地，参照图2，描述的是现有技术的MEA 22。同膜电解 质28相比，现有技术的MEA 22包括具有较小表面面积的电极24 和26，使得膜电解质28的边缘30自电极24和26向外突出。在膜 电解质28的这些边缘30上，保持有副衬垫32和34，副衬垫设置成 环绕电极24和26。气体扩散介质36和38位于副衬垫32和34上。
衬垫40和42环绕气体扩散介质36和38。
由于精密公差制造上的困难，在电极24和26和副衬垫32和34 之间存在间隙44。间隙44作为活动枢纽，允许膜28弯曲。这种才区 纽作用导致在膜电极28边缘30处的应力和撕裂、裂缝或孔。这也 导致应力，因为作用在膜电解质28上的压缩力由于这种差异而不一 致。例如，如果副衬垫32或34高于电极24或26,则副衬垫32和 34上的压缩力将会太高，如果副衬垫32或34低于电极24或26， 则电极24或26上的压缩力将会太高。因此，现有技术的典型配置 导致在副衬垫32和34和电极24和26之间形成小间隙44。这种小 间隙44使膜电解质28的一小部分未受支撑。
此外，如果副衬垫32和34厚于电极24和26,它们就会形成气 体扩散介质36和38保持在其上的"台阶"。气体扩散介质36和38 帮助反应气体H2和02在电极24和26上方的扩散，并从电极24和 26到导电双极板(未示出)的焊盘(land)引导电流。如此以来， 为了促进气体扩散介质36和38和电极24和26之间的导电性，膜 电极组件22需要高压压缩。这便在膜电解质28的未受支撑部分施 加大量的应力，应力可导致其上会出现针孔和撕裂。通过气体扩散 介质36和38的碳或石墨纤维刺穿膜电解质28，也会产生针孔。这 些纤维穿孔导致燃料电池缩短和产生4交低的电池电位。
现在参照图3,以装配形态描述了根据本发明原理的膜电极组件 2的截面图。图3中，能看出膜电极组件2的各个元件已通过粘合剂 18粘合在一起。由于气体扩散介质10和12为多孔材料，当燃料电 池的元件压缩在一起时，粘合剂18进入气体扩散介质10和12的孔 隙内。 一旦粘合剂18固化，粘合剂18在膜电解质4的外围表面20 周围起密封作用，以将膜电解质4的外围表面20、电极6和8以及 气体扩散介质10和12粘合在一起。由于膜电解质4、电极6和8以 及气体扩散介质10和12粘合在一起，故形成整体式结构。正因如 此，燃料电池的各个元件间未存有间隙，并且膜电解质4可贯穿其
表面经受均匀压力。均匀压力阻止膜电解质4上的任何拉伸应力发 挥作用，这便阻止膜电解质4的降解和针孔的发生。因而获得了耐 久和耐用的高性能燃料电池。
此外，因为粘合剂18具有密封特性，粘合剂18阻止氢气和氧 气在膜电解质边缘20透过膜电解质4扩散。由于粘合剂18具有密 封特性，密封特性阻止成分反应物(如112和02)在其边缘20透过 膜4扩散，阻止了膜电解质4的化学降解。
也就是说，在燃料电池正常运行期间，氢气和氧气可渗过膜电 解质4，分别进入到阴极8和阳极6，使得氧气出现在氢气中。当这 些反应气体同电极6和8的电化学活性材料-接触时，氧气一皮还原并 同H+离子反应，H+由氢燃料气体的氧化而产生。还原的氧和H+离子 之间随后发生的副反应生成&02,如下所示
02 + 2H+ + 2e- = H202
已知的是，H202的生成会导致膜电解质4降解，并因此导致燃 料电池寿命和性能的降低。此外，通常认为，在缺乏交叉透过膜4 的气体时，能减轻膜和电极内电解质化学降解的其它可能机理。再 次参考图2中所示的现有技术的膜电极组件，这些气体更易于在膜28 边缘的所谓间隙44处渗过膜28,燃料电池元件间的间隙44因这些 元件的制造公差而产生。正因如此，在位于电极24和26的边缘接 触未受支撑和未密封的膜电解质28的区域处，可收集反应气体的浓 缩流46，这便可形成11202并且化学降解膜电解质28。也就是说，当 在间隙44收集的浓缩流46接触电极24和26的电化学活性材料时， 就会生成H202。
特别地，当燃料电池环境中存有污染或杂质，如具有多种氧化 状态的金属阳离子时，H202在存在这些金属阳离子的情况下，可分 解成过氧化物游离基，过氧化物游离基可腐蚀膜28和电极24和26 中的离聚物。由于浓缩流46易于在膜28的边缘形成，所以膜28的 边缘特别容易降解。
现在参照图4,在由粘合剂18支撑和密封膜电解质的外围表面
20上，粘合剂18阻止气体浓缩流46在膜电解质4上扩散，气体浓 缩流可在膜的外围表面20上收集。正因如此，气体浓缩流46 #1阻 止同电极6和8的电化学活性区域接触，这便防止了 &02的产生。 ^v而，阻止了膜电解质4在膜电解质4边缘20处的降解。
现在参照图5，将要描述本发明的第二个实施例。如图5所示， 粘合剂18施加在MEA 2的边缘上，以致于不需要衬垫。也就是i兌， 可通过注塑成型或加热并压冲莫成塞子或插入物的方式施加粘合剂 18,以密封MEA 2的整个外部。当施加压才莫成塞子的粘合剂18时， 粘合剂18表现为如阴影线所示的形状。如此，MEA2的元件粘结在 一起形成整体式结构，当MEA 2压进燃料电池时，整体式结构在遍 布MEA 2的整个结构内，提供均匀的机械支撑。
图5描述的第二个实施例的一个独特方面是形成在粘合剂18边 缘上的凸出部分19。这些球形部分19可用作MEA 2的衬垫，使得 当MEA 2连同燃料电池堆中的多个MEA 2 —起压缩时，在堆内MEA 2的边缘处提供进一步的机械支撑。这是因为粘合剂18,即使其在 MEA2上成型后固化之后，将仍然是可弯曲的柔软材料。
应当理解，根据本发明笫二实施例的MEA 2,除以上描述的扭j 械支撑特性外，也提供相同的阻止反应气体交叉透过膜的密封特性， 如同第一实施例所描述的一样。也就是说，粘合剂18降低或阻止氢
气和氧气交叉透过膜4，使其能够防止&02的产生。此外，通过注 塑成型或作为压模成的塞子所施加的粘合剂18也可吸入到气体扩散 介质10和12内。
现在将要描述的是一种根据本发明制备图1A和图2B所示MEA 2的方法。为了制备MEA 2的阳极6和阴极8，制备出;f皮催化的^灰 颗粒，然后同处于溶解状态的带有制膜溶剂(casting solvent)的离 聚物粘合剂混合。优选地，阳极6和阴极8包括1/3的碳或石墨、1/3 的离聚物，和l/3的催化剂。优选的制膜溶剂本质上是含水或含酒精
的，但也可使用溶剂如二甲基乙酸(DMAc)或三氟乙酸(TFA)。
铸造溶液施加到适于采用转压法(decal method)的薄片上，优 选地，薄片为聚四氟乙烯薄片。随后薄片被热压到离子传导性部件4
(膜电解质)如PEM上，以形成催化剂涂层膜(CCM)。然后从离 子传导性部件4上剥离薄片，而含催化剂涂层的碳或石墨作为连续 的电极6或8保持埋置以形成MEA 2。作为备选，铸造溶液可直4矣 施加到气体扩散介质10或12上，以形成含催化剂涂层的扩散介质
(CCDM)。
也应当理解，或许希望在气体扩散介质10或12上形成多微孔 层11和13。多微孔层11和13是利用毛细作用从膜4吸取水的水分 管理层并且可以与上文所描述的电极6和8相同的方式形成，除了 制膜溶剂包括碳颗粒和Tefloi^溶液之外。
为了施加粘合剂18,可采用多种方法。也就是说，粘合剂18可 作为薄膜、小块施加，或喷涂在膜电解质4的边缘20、电极6和8 以及气体扩散介质10和12上。此外，如上文中第二个实施例所描 述的那样，粘合剂可在MEA 2的边缘上注塑成型。在施加粘合剂18 后，通过将粘合剂加热到熔点并施加在10psi-20psi范围内的压力， 将MEA 2的元件粘合成整体式结构，该熔点取决于所使用的粘合剂 材料类型。优选地，粘合剂粘合温度处于270F-380F的范围内。采用 该范围内的温度防止了 MEA 2的敏感材料如膜电解质4、电极6和 8经受可导致这些材料降解的温度。
在本发明的一个独特方面中，在施加粘合剂18前，膜电解质4、 电极6和8以及气体扩散介质10和12,都经过预处理。也就是i兑， 膜电解质4、电极6和8以及气体扩散介质10和12经过表面处理的 预处理，以活化这些材料的表面。优选地，采用射频辉光》t电处理。
电处理、火焰处理、等离子处理、紫外线(UV)处理、湿化学处理、 表面扩散处理、溅射蚀刻处理、离子束蚀刻处理、射频(RF)溅射
蚀刻处理，和底层涂料的使用。
对于等离子处理，可使用各种等离子基技术，如等离子基火焰 处理、等离子基紫外线或紫外线/臭氧处理、大气压力放电等离子处 理和低压等离子处理。这些等离子处理干净、化学活化并且覆盖了
MEA 2的元件。其它可使用的等离子处理为介质阻挡放电等离子处 理溅射沉积等离子处理(DC和RF磁性增强等离子体)、蚀刻等离 子处理(RF和微波等离子以及RF和微波磁性增强等离子)、賊射 蚀刻等离子处理、RF溅射蚀刻等离子处理、离子束蚀刻等离子处理、 辉光放电等离子处理和电容性耦合等离子处理。
预处理的使用，通过刺激或活化膜电解质4、电极6和8、气体 扩散介质10和12的聚合物群体，提高了 MEA 2元件间的粘合力。 这是有益的，因为聚合物和塑料是低表面能材料，而多数高强度粘 合剂并不能自然地湿润它们的表面。这也是有益的，由于表面预处 理提供了可再生的表面，以致于粘合剂18从物到物的粘合作用可变 得牢固。因而，通过活化膜电解质4、电极6和8以及气体扩散介质 10和12的表面增强了粘合剂18的粘合力，这导致MEA 2增强了密 封效果。此外，MEA 2元件间增强的粘合力提供了更为牢固的MEA 2 ，该MEA 2增强了对机械和化学应力的抵抗。
也就是说，通过使用预处理，元件的表面能提高，使得在形成 膜电解质4、电极6和8以及气体扩散介质10和12的聚合物群体端 部生成了原子团。当施加粘合剂18以利用粘合剂18 "粘合"MEA 2 的元件时，这些原子团吸引粘合剂18的分子。此外，应当理解，通 过在MEA 2的聚合物元件内诱发产生化学变化和物理变化，上述表 面处理提高了 MEA2的元件的表面能。
更具体地说，通过上述预处理，经过结合新的化学物种、减少 化学物种、原子团的生成和MEA 2的元件的处理表面同其内实施预 处理的大气的相互作用，MEA 2的元件可被化学改变。能在MEA2 元件中出现的物理变化包括断链、低分子量碎片的产生、表面交叉
结合、表面基团的重取向以及表面物种的蚀刻和除去。然而，应当
注意的是，物理变化除了提供物理变化外，通常改变了 MEA 2元件
的表面化学特性。
此外，如果MEA 2的元件的预处理在由带有排入的活性气体的 空气组成的大气内进行，活性气体包括合适的化学物种如氩、氮、 硅烷或任何其它能产生原子团的气体，元件间的粘合特性可进一步 地增强。也就是说，当原子团在形成膜4、电极6和8以及气体扩散 介质10和12的聚合物群体的端部生成时，排入大气内的化学物种 也能生成原子团，原子团能结合到形成在聚合物群体端部的原子团 上。于是当MEA2元件被压缩以促进MEA2元件间的接触时，化学 物种可结合在一起，以紧紧地连接MEA 2的元件。例如，如果预处 理期间，包含活性气体的氮气渗入大气，氮原子团将在MEA2元件 的聚合物群体端部生成。当这些元件压缩在一起时， 一种元件的氮 原子团将同另一种元件的氮原子团结合，以形成非常强的氮结合。
在电晕处理的情况下，该处理希望是在由带有排入氮气或氩气 的空气组成的大气中进行。对于射频辉光放电处理，该处理希望是 在带有活性气体如排入氩或氮的真空内进行。或者，也可排入碳质 气体或黄色气体(salacious gas)，或其它气体如氧气或氦-氧混合物 也可使用。
应当理解，在实施预处理后和将MEA2的元件压缩在一起之前， 可对MEA 2元件施加底层涂料或连接剂。在这点上，底层涂料或连 接剂可以是本技术领域已知的任何底层涂料或连接剂，但应当特别 地选择以作为预处理使用而应用。
本发明的描述本质上仅仅是示范性的，因而，认为不脱离本发 明要点的变动均属于本发明的范围内。这样的变动不能被认为是偏 离了本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于燃料电池的组件，包括具有主要表面的离子传导性部件；设置在所述主要表面上的电极；设置在所述电极上的电传导性部件；和粘合剂，所述粘合剂设置在所述组件的外围边缘处，以便粘合所述电传导性部件、所述电极和所述离子传导性部件。
2. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述粘合剂包 括选自乙烯基乙酸乙酯(EVA)、聚酰胺、聚烯烃、聚酯及它 们的混合物中的至少 一种热熔粘合剂。
3. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述粘合剂包 括选自硅树脂、聚氨酯、氟橡胶、热塑性弹性体、环氧化物、 苯氧基、丙烯酸树脂、压敏粘合剂及它们的混合物中的至少一 种粘合剂。
4. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述粘合剂纟合 所述离子传导性部件的外围表面提供机械支撑。
5. 如权利要求1所迷的组件，其特征在于，所迷电传导性 部件为气体扩散介质。
6. 如权利要求1所述的組件，其特征在于，所述电传导性 部件包括多个孔；以及所述粘合剂被吸收到所述电传导性部件的多个孔内。
7. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述粘合剂至 少抑制反应气体在所述离子传导性部件的外围表面透过所述离 子传导性部件的扩散。
8. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述粘合剂在 所述电传导性部件和离子传导性部件之间提供了密封。
9. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述电极形成在所述离子传导性部件上。
10. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述电极形 成在所述电传导性部件上。
11. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，还包括形成 在所述电传导性部件上的多微孔层。
12. 如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述多微孔层是水分管理层。
13. —种制备燃料电池的方法，包括 提供离子传导性部件； 在所述离子传导性部件上提供电极；在所述电极的边缘和所述离子传导性部件外围表面上施加 粘合剂；在所述电极上提供电传导性部件；和利用所述粘合剂将所述电传导性部件粘合到所述电极上和 所述离子传导性部件的所述外围表面上。
14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括在施 加所述粘合剂之前，预处理所迷电极、所述离子传导性部件和 所述电传导性部件的表面。
15. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述电极、处理是通过选自射频辉光放电处理、钠聚乙烯蚀刻处理、电晕 ;故电处理和火焰处理中的至少一种完成。
16. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述预处理 活化了所述电极、所述离子传导性部件和所述电传导性部件的 所述表面。
17. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述粘合剂 包括选自乙烯基乙酸乙酯(EVA)、聚酰胺、聚烯烃、聚酯及 它们的混合物中的至少 一种热熔粘合剂。
18. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述粘合剂包括选自硅树脂、聚氨酯、氟橡胶、热塑性弹性体、环氧化物、 苯氧基、丙烯酸树脂、压敏粘合剂及它们的混合物中的至少一 种粘合剂。
19. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括在所 述预处理之后，将底层涂料或连接剂施加到所述电极、所述离 子传导性部件和所述电传导性部件的所述表面上。
20. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述粘合剂 通过注塑成型的方式施加。
21. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述粘合剂 以小块的方式施力口。
22. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述粘合剂 通过喷涂的方式施加。
23. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述粘合剂 以薄膜的形式施加。
24. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述电极、 所述离子传导性部件和所述电传导性部件的所述表面的所述预 处理是通过等离子处理完成，所述等离子处理选自等离子基火 焰处理、等离子基紫外线处理、等离子基紫外线/臭氧处理、大 气压力放电等离子处理和低压等离子处理中的至少一种。
25. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述电极、 所述离子传导性部件和所述电传导性部件的所述表面的所述预 处理是通过等离子处理完成，所述等离子处理选自介质阻挡放 电等离子处理、DC溅射沉积等离子处理、RF磁性增强'践射沉 积等离子处理、RF和微波蚀刻等离子处理、RF和微波磁性增强 蚀刻等离子处理、溅射蚀刻等离子处理、RF溅射蚀刻等离子处 理、离子束蚀刻等离子处理、辉光放电等离子处理和电容性耦 合等离子处理中的至少一种。
26. —种燃料电池，包括 具有主要表面的离子传导性部件； 设置在所述主要表面上的电极； 设置在所述电极上的电传导性部件；和粘合剂，所述粘合剂设置在所述燃料电池的外围边缘处， 以粘合所述电传导性部件、所述电极和所述离子传导性部件； 其中，所述粘合剂包括至少一个突出部分。
27. 如权利要求26所述的燃料电池，其特征在于，包括所 述突出部分的所述粘合剂注塑成型在所述燃料电池的所述外围 边缘处。
28. 如权利要求26所述的燃料电池，其特征在于，所述突 出部分在所述燃料电池的所述外围边缘处提供了机械支撑。
29. 如权利要求26所述的燃料电池，其特征在于，还包括 形成在所述电传导性部件上的多微孔层。
30. 如权利要求29所述的燃料电池，其特征在于，所述多 微孔层是水分管理层。
31. 如权利要求26所述的燃料电池，其特征在于，所述电 极形成在所述离子传导性部件上。
32. 如权利要求26所述的燃料电池，其特征在于，所述电 极形成在所述电传导性部件上。
全文摘要
一种用于燃料电池的组件包括离子传导性部件、电极和电传导性部件。该组件还包括设置在组件外围边缘处的粘合剂，粘合剂粘合电传导性部件、电极和离子传导性部件，并提供机械支撑和抑制反应气体透过离子传导性部件渗入。
文档编号H01M2/08GK101116205SQ200580047973
公开日2008年1月30日 申请日期2005年10月31日 优先权日2004年12月13日
发明者B·A·利特尔, B·索姆帕利, L·A·卡波维奇, M·K·布丁斯基 申请人:通用汽车公司