Membran, Membran-Elektroden-Einheit, Brennstoffzelle und

Verfahren zur Herstellung einer Membran

Die Erfindung betrifft eine Membran für eine Membran-Elektroden-Einheit (MEA) einer

Brennstoffzelle zwei Teilmembranen aufweisend, eine Membran-Elektroden-Einheit, eine Brennstoffzelle sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Membran für eine Membran- Elektroden-Einheit.

Brennstoffzellen nutzen die chemische Umsetzung eines Brennstoffs mit Sauerstoff zu Wasser, um elektrische Energie zu erzeugen. Hierfür enthalten Brennstoffzellen als Kernkomponente die sogenannte Membran-Elektroden-Anordnung (MEA für membrane electrode assembly), die ein Gefüge aus einer ionenleitenden (meist protonenleitenden) Membran und jeweils einer beidseitig an der Membran angeordneten katalytischen Elektrode (Anode und Kathode) ist. Letztere umfassen zumeist getragene Edelmetalle, insbesondere Platin. Das Gefüge wird je nach Ausführung manchmal auch als katalysatorbeschichtete Membran (CCM für catalyst coated membrane) bezeichnet. Zudem können Gasdiffusionslagen (GDL) beidseitig der Membran-Elektroden-Anordnung an den der Membran abgewandten Seiten der Elektroden angeordnet sein. In der Regel wird die Brennstoffzelle durch eine Vielzahl im Stapel (Stack) angeordneter MEA-Einzelzellen gebildet, deren elektrische Leistungen sich addieren. Zwischen den einzelnen Membran-Elektroden-Anordnungen sind in der Regel Bipolarplatten (auch Flussfeld- oder Separatorplatten genannt) angeordnet, welche eine Versorgung der Einzelzellen mit den Betriebsmedien, also den Reaktanten, sicherstellen und üblicherweise auch der Kühlung dienen. Zudem sorgen die Bipolarplatten für einen elektrisch leitfähigen Kontakt zu den Membran-Elektroden-Anordnungen.

Im Betrieb der Brennstoffzelle wird der Brennstoff (Anodenbetriebsmedium), insbesondere Wasserstoff H ₂ oder ein Wasserstoff haltiges Gasgemisch, über ein anodenseitiges offenes Flussfeld der Bipolarplatte der Anode zugeführt, wo eine elektrochemische Oxidation von H ₂ zu Protonen H ⁺ unter Abgabe von Elektronen stattfindet (H ₂ -> 2 H ⁺ + 2 e ^" ). Über den Elektrolyten oder die Membran, welche die Reaktionsräume gasdicht voneinander trennt und elektrisch isoliert, erfolgt ein (wassergebundener oder wasserfreier) Transport der Protonen aus dem Anodenraum in den Kathodenraum. Die an der Anode bereitgestellten Elektronen werden über eine elektrische Leitung der Kathode zugeleitet. Der Kathode wird über ein kathodenseitiges offenes Flussfeld der Bipolarplatte Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gasgemisch (zum Beispiel Luft) als Kathodenbetriebsmedium zugeführt, sodass eine Reduktion von 0 ₂ zu 0 ^2~ unter Aufnahme der Elektronen stattfindet (V2 0 ₂ + 2 e ^" -> 0 ^2~ ). Gleichzeitig reagieren im Kathodenraum die Sauerstoffanionen mit den über die Membran transportierten Protonen unter Bildung von Wasser (O ^2" + 2 H ⁺ -> H ₂ 0).

Die Versorgung des Brennstoffzellenstapels mit seinen Betriebsmedien, also dem

Anodenbetriebsgas (zum Beispiel Wasserstoff), dem Kathodenbetriebsgas (zum Beispiel Luft) und dem Kühlmittel, erfolgt über Hauptversorgungskanäle, die den Stapel in seiner gesamten Stapelrichtung durchsetzen und von denen die Betriebsmedien über die Bipolarplatten den Einzelzellen zugeführt werden. Für jedes Betriebsmedium sind mindestens zwei solcher Hauptversorgungskanäle vorhanden, nämlich einer zur Zuführung und einer zur Abführung des jeweiligen Betriebsmediums.

Für den stabilen Betrieb eines Brennstoffzellensystems ist unter anderem eine gezielte

Wasserführung innerhalb einer Membran-Elektroden-Einheit durch verschiedenste Maßnahmen ein wichtiges Kriterium, da diese weder austrocken noch einen zu hohen Befeuchtungsgrad aufweisen darf. Die Wasserführung betrifft das im Kathodenraum gebildete Wasser und auch extern zugeführtes Wasser, wobei durch einen gezielten Wassertransport auf Anode oder Kathode gegebenenfalls auf eine externe Befeuchtung der Membran-Elektroden-Einheit verzichtet werden kann. Weiterhin muss beispielsweise durch eine Wasserabfuhr aus dem Bereich der Anode die Gefahr einer Schädigung der Elektrode durch Fuel Starvation

(Reaktantenmangel) minimiert werden.

Zur Wasserführung innerhalb der Membran-Elektroden-Einheit ist es bekannt, dünnere

Membranen als üblich einzusetzen, die einen leichteren Wasseraustausch zwischen Anode und Kathode ermöglichen, wobei jedoch dünnere Membranen den Wirkungsgrad der Zelle herabsetzen und mechanisch labiler sind.

Ebenso ist es bekannt, durch gezielte Rekombination von Reaktionsgasen Wasser zur Befeuchtung der Membran bereitzustellen. So wird in der DE 199 17 812 C2 eine

Membranelektrodeneinheit für eine Brennstoffzelle beschrieben, bei der eine innerhalb der Membran lokalisierte Katalysatorschicht, an der eine Rekombination zur Gewinnung von Wasser stattfindet, vorgesehen ist. Die Membran kann aus zwei Teilmembranen aus Nation® bestehen, die nach Anordnung der Katalysatorschicht aufeinander geschichtet werden.

Brennstoffzellenmembranen sind ansonsten üblicherweise homogen aus einem chemisch und physikalisch einheitlichen Polymerelektrolyten aufgebaut, wobei eine poröse Trägerfolie, beispielsweise auf Basis von e-PTFE (expandiertes Polytetrafluorethylen), umschlossen sein kann.

Als Material für den Polymerelektrolyten werden vielfach Perfluorosulfonsäure-Polymere (PFSA- Membranen) oder auch sulfonierte Hydrocarbon-Polymere (HC-Membranen) verwendet. Diese Polymerelektrolyte sind gekennzeichnet durch die lonenaustauschkapazität (IEC / ion exchange capacity), die von der Konzentration der Sulfonsäuregruppen im Polymer abhängt.

Die PFSA-Membranen weisen den Vorteil einer höheren chemischen Stabilität gegenüber den Hydrocarbon-Membranen, insbesondere gegenüber den bevorzugt an der Brennstoffzellen- Kathode intermediär gebildeten Sauerstoffradikalen auf, während die Hydrocarbon-Membranen den Vorteil einer geringeren Gaspermeation bei gleicher Dicke der Membran im Vergleich zu Perfluorosulfonsäure-Membranen und von günstigeren Grundmaterialien aufweist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Membranen für eine Membran-Elektroden- Einheit bereitzustellen, die eine gegenüber dem Stand der Technik einfachere Wasserführung ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Membran mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Es wird eine Membran für eine Membran-Elektroden-Einheit einer Brennstoffzelle bereitgestellt, die aus zwei geschichteten Teilmembranen besteht, wobei die Teilmembranen voneinander abweichende lonenaustauschkapazitäten (IEC) aufweisen und/oder eine erste Teilmembran aus einem Perfluorosulfonsäure-Polymer (PFSA) und eine zweite Teilmembran aus einem sulfonierten Hydrocarbon-Polymer (HC) besteht.

Die Kombination von Teilmembranen aus Perfluorosulfonsäure-Polymer (PFSA) und aus einem sulfonierten Hydrocarbon-Polymer (HC) stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, da sich durch diese Kombination der Vorteil einer geringeren Gaspermeation der Hydrocarbon-Membran mit der höheren oxidativen Stabilität der Perfluorsulfonsäure-Membran verknüpfen lässt.

Ansonsten kann man vorteilhafterweise durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Membran, den unterschiedlichen Wasseranfall und -bedarf auf Anoden- und Kathodenseite einer MEA einfach steuern.

Die erfindungsgemäße Membran umfasst vorzugsweise eine oder zwei, besonders bevorzugt eine poröse Trägerfolie(n) zur Stabilisierung der Membran, die zwischen den Teilmembranen angeordnet oder vorzugsweise innerhalb einer oder beider Teilmembranen angeordnet ist. Zwei Trägerfolien sind für den Fall vorgesehen, dass die Teilmembranen vor der Endmontage der Membran beide stabilisiert werden müssen. Die Trägerfolie(n) ist bzw. sind vorzugsweise jeweils mit einem entsprechenden lonomer imprägniert. Das lonomer entspricht vorzugsweise den für die Herstellung der Teilmembranen verwendeten lonomeren. Die Trägerfolie selbst besteht vorzugsweise aus e-PTFE (expandiertes Polytetrafluorethylen).

Vorzugsweise lässt sich durch den Aufbau der erfindungsgemäßen Membran eine Gesamtdicke realisieren, die denen von Membranen aus dem Stand der Technik entspricht oder

vorteilhafterweise sogar geringer ist, so dass Brennstoffzellenstapel, die die

erfindungsgemäßen Membranen aufweisen, im Vergleich zu Brennstoffzellenstapeln mit bekannten Membranen einen geringeren Platzbedarf aufweisen. Die erfindungsgemäße Membran besitzt vorzugsweise eine Gesamtdicke zwischen 4 bis 20 μηι, besonders bevorzugt von 10 bis 20 μηι auf. Dabei weisen die Teilmembranen vorzugsweise eine Einzeldicke von vorzugsweise 2 -10 μηη und besonders bevorzugt von 5 -10 μηη auf.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Membran können sich die Teilmembranen zudem in weiteren Materialeigenschaften voneinander unterscheiden, die unter anderem Einfluss auf die Wasserführung haben können. Dies sind vorzugsweise die Dicke der Teilmembranen, deren Porosität und/oder Dichte der Poren. Durch Variation dieser Materialeigenschaften bei den Teilmembranen lässt sich vorteilhafterweise die Geschwindigkeit des Durchtritts von Wasser und Gasen durch die Teilmembranen steuern.

Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Membran können in den Teilmembranen in voneinander abweichender Konzentration verschiedene Zusatzstoffe eingebracht oder aufgebracht sein. Dies können vorzugsweise hygroskopische Partikel oder Fasern aus einem Material wie zum Beispiel Zr0 ₂ , Si0 ₂ und/oder Ti0 ₂ sein, die vorteilhafterweise zur Speicherung des aus der Zellreaktion stammenden Wassers dienen, um einen definierten Befeuchtungsgrad der Membran oder der Teilmembranen sicherzustellen.

Eine ausreichende/definierte Befeuchtung ist notwendig, um die Protonenleitfähigkeit zu gewährleisten. Normalerweise wird durch die Sulfonsäure-Gruppen der für die Membranen verwendeten Polymere Wasser in den Membranen gebunden, so dass eine ausreichende Protonenleitfähigkeit gegeben ist. Bei höhereren Betriebstemperaturen und/oder bei höherem Betriebsdruck wird das bei der Zellreaktion gebildete Wasser jedoch nicht ausreichend gebunden und die Membranen trocknen aus, so dass es wegen der verminderten

Protonenleitfähigkeit der Membran, zu Leistungseinbu ßen kommt. Dies Nachteile können durch den erfindungsgemäßen Einsatz von hygroskopischen Partikel oder Fasern in den

Teilmembranen vermieden werden.

Auch kann ein Katalysator vorzugsweise zu diesen Zusatzstoffen zählen, um in den

Teilmembranen gezielt Wasser durch Rekombination der Reaktanten bereitzustellen. Dazu kann reines Platin oder eine Platin-Kohlenstoffverbindung oder jeder andere Katalysator, der eine kontrollierte Rekombination von H ₂ und 0 ₂ zulässt, eingesetzt werden.

Vorzugsweise zählen zu diesen Zusatzstoffen auch Radikalfänger, da die Membran anfällig gegenüber Schädigung oder Zersetzung durch Peroxidanionen und Radikale ist, die in der Brennstoffzelle gebildet werden können. Besonderes auf der Kathodenseite der Membran entsteht durch Nebenreaktionen Peroxid, wo dann diese Zusatzstoffe vorzusehen sind, wobei diese aber auch an der Anodenseite erzeugt werden können.

Jede Kombination von Radikalfängern und Substanzen, welche Peroxide zersetzen, kann den Teilmembranen zugefügt werden, um die Peroxidradikalschadstoffe zu entfernen.

Derartige Zusatzstoffe sind dem Fachmann bekannt. Dies können beispielsweise

Phenolderivate, bestimmte Amine und dergleichen und vorzugsweise Metalloxide sein.

Besonders bevorzugt werden Ceroxidpartikel oder Ceroxidsalze in Mikrometer- oder

Nanometergröße zugefügt. Diese Zusatzstoffe vermindern die Bildungsneigung oder

Beschleunigen die Zersetzung sauerstoffhaltiger Radikale im Bereich der Elektroden. Zusätzlich wird vorzugsweise ein Stoff eingesetzt, der Metallionen, die die Fenton-Reaktion katalysieren, bindet. Bei der Fenton-Reaktion werden Hydroxylradikale durch die Reduktion von Wasserstoffperoxid gebildet. Dies sind beispielsweise Eisen-, Nickel-, Kobalt- und Kupfer-Ionen. In der Brennstoffzelle sind insbesondere Eisen(ll)-lonen problematisch, die beispielsweise durch Korrosion der Bipolarplatten einer Brennstoffzelle freigesetzt werden können. Geeignete Zusatzstoffe sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Dies können

beispielsweise Chelatbildner sein.

Die Metallionen-bindenden Zusatzstoffe können in beiden Teilmembranen eingesetzt werden. Vorzugsweise in fluorhaltigen Membranen, um dadurch den Abbau der Teilmembran mit der damit verbundenen Freisetzung von fluoridhaltigen Abbauprodukten zu verhindern.

Die vorgenannten Materialeigenschaften und/oder Zusatzstoffe können homogen in den Teilmembranen verteilt sein. Vorteilhafterweise können deren Konzentrationen in den

Teilmembranen einen Gradienten aufweisen, dessen Richtung vorzugsweise der

Strömungsrichtung eines oder beider Brenngase beispielsweise entspricht, um deren sich in Relation zum Weg ändernden Befeuchtungsgrad zu berücksichtigen oder zu kompensieren.

Es können natürlich auch Gradienten orthogonal zur Membran ausgebildet sein, um

beispielsweise insbesondere innerhalb der Gesamtmembran die Rekombination von

Brenngasen zu Wasser zu katalysieren und nicht schon an deren Oberfläche.

Auch eine oder mehrere Teilflächen der Teilmembranen können mit vorgenannten

Eigenschaften oder Zusatzstoffen versehen sein, um eine bedarfsorientierte Anpassung der Teilmembranen zu ermöglichen.

Vorgenannte Eigenschaften und Zusatzstoffe zur Optimierung der Teilmembranen werden vorzugsweise unabhängig voneinander in der jeweiligen Teilmembran oder den Teilmembranen vorgesehen.

Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Membran auch mehr als zwei Teilmembranen aufweisen, die sich entweder alle gemäß voranstehend gemachten Ausführungen

unterscheiden oder wobei zumindest zwei Teilmembrane über gleiche Eigenschaften und Materialbeschaffenheit verfügen. Durch diese Ausgestaltung der Membran mit mehr als zwei Teilmembrane können verschiedene Effekte erzielt werden. So kann vorzugsweise eine Membran mit einer zwischen anderen Teilmembranen angeordneten Teilmembran als Membrankern erhalten werden, der mit genannten Zusatzstoffen bestimmte Wasser speichernde oder Wasserstoff oxidierende

Eigenschaften aufweist. Insbesondere kann dieser Membrankern mit Materialien beladen werden, die andernfalls eine schädigende Wirkung auf die Elektroden einer MEA hätten.

Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer vorbeschriebenen

Membran für eine Membran-Elektroden-Einheit (MEA) einer Brennstoffzelle vorgestellt.

Das Verfahren ist gekennzeichnet durch folgenden Schritt:

Ausbilden von Teilmembranen, die sich in voneinander abweichenden

lonenaustauschkapazitäten (IEC) unterscheiden und/oder eine erste Teilmembran aus einem Perfluorosulfonsäure-Polymer (PFSA) und eine zweite Teilmembran aus einem sulfonierten Hydrocarbon-Polymer (HC) gebildet wird.

Weiterhin können die Teilmembranen, wie voranstehend beschrieben, erfindungsgemäß modifiziert werden, um verschiedenen Anforderungen, insbesondere hinsichtlich

Wasserführung und Stabilität gerecht zu werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Teilmembranen durch beidseitiges Aufbringen von entsprechenden lonomerlösungen auf beide Seiten einer

Trägerfolie und Trocknen der lonomere gebildet.

Das Verfahren kann alternativ das Verbinden zweier separater Teilmembranen, beispielsweise durch Verpressen umfassen.

Vorzugsweise kann zumindest eine Teilmembran mit einem Katalysator beschichtet sein, um eine entsprechende Membran-Elektroden-Einheit auszubilden. Dazu wird entsprechende Katalysatorpaste auf eine oder beide Teilmembranen aufgetragen und in einem nachfolgenden Trockenschritt das Lösungsmittel abgezogen. Die erhaltenen mit Katalysator beschichteten Teilmembranen werden zu einer katalysatorbeschichteten Membran (CCM) zusammengefügt.

Das Aufbringen von Katalysatorschichten ist auch bei der Verfahrensvariante mit dem

Aufbringen von entsprechenden lonomerlösungen auf beiden Seiten einer Trägerfolie sowie dem Trocknen der lonomere vorgesehen. Erfindungsgemäß werden schließlich auch eine Membran-Elektroden-Einheit und eine

Brennstoffzelle mit einer Membran-Elektroden-Einheit beansprucht, wobei die Membran- Elektroden-Einheit eine Membran umfasst. Die Membran ist erfindungsgemäß ausgebildet und/oder gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.

Dadurch werden die technischen Vorteile der erfindungsgemäßen Membran auf die Membran- Elektroden-Einheit und die Brennstoffzelle übertragen.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen

Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in einer geschnittenen Ansicht eine erfindungsgemäße Membran,

Figur 2 in geschnittenen Ansichten die Herstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Membran, und

Figur 3 in geschnittenen Ansichten die Herstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Membran.

Die folgenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung befassen sich mit Aufbauarten einer Membran für eine Membran-Elektroden-Einheit einer Brennstoffzelle auf Basis zweier sich in ihrem chemischen Aufbau und/oder physikalischen Eigenschaften unterscheidender

Teilmembranen. Dies betrifft erfindungsgemäß die lonenaustauschkapazität der Teilmembranen und/oder deren Aufbau aus einem Perfluorosulfonsäure-Polymer und aus einem sulfonierten Hydrocarbon-Polymer. Die Membran kann zum Beispiel durch übereinandergelegte

Teilmembranen oder durch beidseitiges Auftragen von lonomeren auf einer Trägerfolie ausgebildet sein. In einem ersten Ausführungsbeispiel, welches in Figur 1 gezeigt ist, besteht der Aufbau einer protonenleitenden Membran 100 aus zwei dünnen Teilmembranen 200, 300 auf einer porösen Trägerfolie 600, deren resultierende Gesamtdicke einer protonenleitenden Membran nach dem Stand der Technik entspricht oder auch darunter liegen kann. Die Trägerfolie 600 ist optional und für das Wesen der vorliegenden Erfindung nicht essentiell. Jede Teilmembran 200, 300 bildet eine Membranseite 101 , 102 der Membran 100 aus. Die Teilmembranen 200, 300 - und damit die Membranseiten 101 , 102 - unterscheiden sich in ihrer lonenaustauschkapazität und/oder durch das für die Teilmembranen 100, 200 eingesetzte Polymer.

In weiteren Weiterbildungen unterscheiden sich die Teilmembranen zudem in Größe und/oder Dichte von Poren. Zusätzlich oder alternativ kann die Unterscheidung in Materialeigenschaften oder Zusatzstoffen liegen, die die Wasserführung und die Stabilität der Teilmembranen beeinflussen.

Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Membran 100 mit auf beiden Teilmembranen 200, 300 aufgebrachtem Katalysatormaterial 410, 420 wird beispielhaft in Figur 2 dargestellt. Aus Reservoirs wird in einem Schritt S10 Katalysatormaterial 410, 420 auf die voneinander abgewandten Seiten der Teilmembranen 200, 300 aufgetragen. Im nachfolgenden Schritt S20 wird eine Membran 100 mit katalysatorbeschichteten Teilmembranen 200', 300' erhalten. Entweder wird dabei eine vorteilhafterweise bereits mit einem lonomer imprägnierte Trägerfolie 600 zwischen den Teilmembranen 200, 300 angeordnet und mit diesen verbunden, oder eine oder beide Teilmembranen 200, 300 umfasst beziehungsweise umfassen je eine Trägerfolie 600, wobei dies hier nicht dargestellt ist. Auch ist eine hier nicht beschriebene Ausführungsform ohne Trägerfolie möglich.

In einem dritten Ausführungsbeispiel, welches in Figur 3 dargestellt ist, weisen Seiten einer Polymermembran 100 unterschiedliche chemische und/oder physikalische Eigenschaften infolge unterschiedlicher Trocknungsverfahren in Schritten S50 und S60 auf. Die

Trocknungsverfahren werden zur Trocknung von auf die beiden Seiten aufgebrachter, optional unterschiedlicher lonomerlösung(en) 510, 520 angewandt. Diese wurden in vorhergehenden Schritten S30, S40 auf eine Trägerfolie 600 aufgebracht. Die Trocknungsverfahren in S50, S60 unterscheiden sich insbesondere darin, dass sie zu unterschiedlichen Wassertransporteigenschaften der getrockneten Membranseiten führen, beispielsweise hinsichtlich der Porengröße und Dichte. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil einer einfachen Herstellung. Es sind keine Modifikationen notwendig, die zu einer Schädigung der Membranen führen können.

Durch Kombination zweier dünner Membranen mit unterschiedlicher lonenaustauscherkapazität der unterschiedlichen lonomere, lässt sich ein gezielter Wassertransport in der MEA erreichen. Dies kann ausgenutzt werden, um Produktwasser von der Kathode zur Anode zu transportieren um dort einen unbefeuchteten Betrieb zu ermöglichen beziehungsweise umgekehrt, um eine Flutung der Anode durch Abziehen von Wasser aus der Anode zu ermöglichen.

Durch Kombination einer Hydrocarbon-Membran auf einer Elekrode, vorzugsweise der Anode mit einer PFSA-Membran auf der anderen Elektrode, vorzugsweise der Kathode lässt sich der Vorteil einer geringeren Gaspermeation der Hydrocarbon Membran mit der höheren oxidativen Stabilität der PFSA Membran verknüpfen.

Durch den hybriden Aufbau der Membran ist eine Optimierung der Anbindung der Membran an die Elektrode möglich, da die jeweilige Membranseite aus den in der jeweiligen Elektrode benötigten lonomeren aufgebaut werden kann.

Die hier vorgestellte Erfindung stellt eine Membran bereit, die herstellbar ist, indem

Katalysatorschichten direkt auf die jeweiligen Anoden- beziehungsweise

Kathodenteilmembranen aufgebracht werden und die beiden katalysatorbeschichteten

Teilmembranen anschließend durch einfaches Übereinanderlegen, beziehungsweise gegebenenfalls Heißverpressen verbunden werden. Hierdurch wird es trägerfolienfrei möglich, Katalysatorschichten aufzubringen.

Bezugszeichenliste

100 Membran für Membran-Elektrodeneinheit

101 , 102 Membranseiten

200, 300 Teilmembranen

200', 300' katalysatorbeschichtete Polymerteilmembranen

410, 420 Katalysatormaterial

510, 520 lonomermaterial

600 Trägerfolie

S10 Auftragung Katalysator

S20 Verbinden

S30, S40 Aufbringung lonomer

S50, S60 Trocknung