Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Membran-Elektroden-Einheiten für Brennstoffzellen

• Main Authors: KIMIAIE, NICOLA, SCHULZE LOHOFF, ANDREAS, MUELLER, MARTIN, TRAPPMANN, CHRISTIAN
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 01.03.2012
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) für Brennstoffzellen sowie entsprechende Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. Die Erfindung basiert auf der Idee, dass der hohe elektrische Widerstand des Materials wenigstens in einer der verwendeten Schichten vorteilhaft als Heizwiderstand genutzt werden kann, um die zum Verbinden notwendige Temperatur direkt innerhalb dieser Schicht einzustellen. Das Aufheizen der Schicht erfolgt durch einen direkt eingekoppelten Stromfluss, der entweder über eine elektrische Kontaktierung der Schicht oder induktiv eingekoppelt wird. Das Verfahren kann kontinuierlich oder auch diskontinuierlich betrieben werden. Bei den entsprechenden Vorrichtungen zur Herstellung von Membran-Elektroden-Einheiten nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren sind elektrische Kontakte oder eine Induktionsspule innerhalb einer Pressplatte oder Presswalze vorgesehen, die eine direkte Beheizung der Gasdiffusions- oder Gasdiffusionselektrodenschicht vor dem Verpressen mit einem Träger zu einer Membran-Elektrodeneinheit ermöglichen. The method comprises heating a portion of the layer by providing a current flow within the layer, hot-pressing a gas diffusion layer (1) or a gas diffusion electrode layer (3) deposited on a carrier such as polymer electrolyte membrane (2), and introducing a conductive gas diffusion layer or gas diffusion electrode layer. The current flow takes place by an electrical contact, and is inductively coupled. The heating is carried out by an electrical contact of a transport roller and one of the rollers for pressing, and a press plate. The layer to be applied runs via a further transport roller. An independent claim is included for an apparatus for manufacturing multilayer electrode or a multilayer electrode composite unit.