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膜電極(Membrane Electrode Assembly,MEA)是燃料電池多相物質傳輸和電化學反應場所,決定著燃料電池的性能、壽命以及成本,主要由催化劑、質子交換膜、氣體擴散層以及邊框一體化制備而成。
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燃料電池膜電極邊框材料介紹
在膜電極的結構中,本文主要針對邊框膜材料做整理。邊框膜,又叫封邊膜,它主要起到以下作用:
  • 支撐箔使?MEA?保持張緊
  • 它可靠地將介質(H2、O2)彼此分離
  • 它可以密封系統以防泄漏
  • 框架箔有助于自動化組裝(Picture-Frame Catalyst Coated Membrane;膜電極組裝)。
  • 使用薄箔時,可實現盡可能高的封裝密度(減小設備尺寸)
  • 與?CCM?邊緣的粘合不明顯,因此可以選擇非常窄(盡可能小的重疊)
  • MEA?膜不會因粘合劑或箔而"中毒"
燃料電池膜電極邊框材料介紹
燃料電池膜電極邊框材料介紹
目前可用于膜電極邊框的材料有PEN、PI、PPS、PEEK等,其中以PEN樹脂最為常用,典型代表是Teonex ? PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)薄膜,具有高耐久性和高耐熱性的特點,已被用于豐田燃料電池車"MIRAI"。
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燃料電池膜電極邊框材料介紹
燃料電池膜電極邊框材料介紹

PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)簡介

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PEN是聚萘二甲酸乙二酯的簡稱,是20世紀90年代商業化的新興高性能聚酯產品,它可以作為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的優良替代品,也是近年發展應用快速的高分子材料之一。
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燃料電池膜電極邊框材料介紹
PEN由于模量高、尺寸穩定性好、不變形、彈性高、剛性好、優秀的氣體阻隔性能、F級(耐160℃高溫)耐熱絕緣材料等特點,在薄膜、片材、中空材料、纖維、工程塑料等領域已有較為廣泛的應用。
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而Teonex?產品是日本帝人株式會社作為世界上第一家成功開發并實現工業化的雙向拉伸PEN聚萘酯薄膜。該產品具有比PET薄膜更優質的性能,并很好地平衡了各項優異性能。日本東洋紡在2019年通過收購的方式得到了帝人公司的PEN聚合、成膜技術。
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表 Teonex ? PEN薄膜性能參數
燃料電池膜電極邊框材料介紹
該產品除了可以連接組件制造燃料電池外,還可以提供各種功能,例如保護燃料電池的發電表面、進氣和排氣組件的絕緣和形狀保持。

以上就是關于燃料電池膜電極邊框材料的介紹,據悉,這塊的邊框膜廠商有:日東(棣玖實業(上海)有限公司)、東洋坊、睿得新材料、世星股份、深圳福安達、億康電子等。

原文始發于微信公眾號(艾邦氫科技網):燃料電池膜電極邊框材料介紹

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