TW200812138A - Flat type membrane electrode layer structure - Google Patents

Description

200812138 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於燃料電池，且特別係關於用於燃料電池的 膜電極組層結構。 【先前技術】 美國發明專利公開號U_4/驟携「燃料電池(肌 CELL)」乃揭露了-種利用印刷電路板製程所 料恭 U麵4/麵19〇謂魏魏池触當巾會彳吏= =^dh=ves)，然而’適合用來做為燃料電池的黏劑立配 抑在困難取得。尚且，施行印刷電路板製程必須購 本發明的發明人基於燃料電池的習 缺失’以及工業界對於燃料電池的製造技術之2二 ίί:ΓΓ乃發明出—種用於燃料電池的平板 層結構，其可以利用超音波炫接手段來予以 【發明内容】 本發明之主要目的，係提供一 構，其侧嶋魏接電極組層結 本發明之另一目的，係提供一 構，其_合於超音_=^==極組層結 本發明為達成上述目的，本 及-片下框板。上框板係ί有3二個以上的_極組、以 框板係具有至少-個以上^第夕個以上的第—開孔。下 別與該些第-開口斜廡=一開孔，且該些第二開口係分 。5亥些膜電極組係分別夾層於在對應 200812138 第開孔與_些第二開口之間。其中上框板、該些膜電 ΐ二Γ框板係自上而下依序積層堆疊且超音波振動頻 ί ,ΐίϊ ’ *將上框板、_膜電極組、下框板炼接接合 波熔接的材質 〇 悉該項技藝人士瞭解本發明之目的、特徵及功 詳加it 3具體實施例，並配合所附之圖式，對本發明 【實施方式】 = ^見第一圖，本發明之平板式膜電極組層結構1主要 ==上峨極組12夾層於上框板14 i下= 义由於本發明上框板14與下框板 ==知=_，因此，在組裝平板^膜= =超音波炫接手段，來將上框板μ '該 二版且曰1 2一、下框板i 〇接合成單片結構。 及第顯it發明平板式膜電極組層結構的結構圖，以 本發明之平板式膜電極組層 =口 少一個以上的膜電極@19日Τ， 片上框板14、至 内文。上框搞ιΓϋ片下框板1〇，現分別說明如下 下拒杯in =14係狄置至少—個以上的第—開口⑽，以及 下框板10亦係設置至少_個 及 開口 140與該此第-門〇 ^上的弟一開σ 100 ’該些第一 口 140與第係分別相對立地對應。第一開 制於四邊形。，的形狀可以設置成四邊形，但並不限 發明可直接採用關於習的;電極組。本 120的上、下表面，八=^極組衣造技蟄’在質子交換膜 刀別形成陽極與陰極而獲得膜電極組12。 200812138 同日守，貝子父換膜120的面積大小可約略大於第一開口 i4〇 與第二開口 1〇〇的面積，如此使得在上框板14、該些膜電極 組12、下框板1〇在尚未進行超音波熔接作業時，能夠將該些 膜電極組12夾持在上框板14與下框板iq的夾層中。 第二圖顯示設置有貫通孔以利於超音波熔接作業的膜電 極組的結構圖。在質子交換膜12g未被作為膜電極組12的區 域乃汉置至少一個以上的貫通孔。該些貫通孔12〇a的功 能是要讓上框板14與下框板丨㈣為受到超讀振動頻率而 熔融的材質，能夠通過該些貫通孔12〇a而彼此融合一起，如 此將，些膜電極組I2密接接合在上框板W與下框板1〇之間。 ㈣弟頒不本巧明上框板接受超音波振動頻率的振動區 弟’顯示本發明下框板接受超音波振動 如的振動區域的示⑤圖。本發明_ f知超音波溶 段，例如將超音波採以每秒振動二萬次 ”振動萬次(15KHZ)的4=施= j板14的振動區域141與下_ 1〇的振動區域诎，由於 振動區域14卜101的接觸摩擦而產生熱 ^ 今 14卜101的材料熔融爾接接合。 致使传振動£域 上框板14與下框板10的材質乃可 ABS^PC ^P'PPsu^y〇.Psu^^t4 ===被本發明來選 之間’但本發明並不限制為〇. 05秒至;^ ，著上框板14與下框板ig的材質種類 合適的超音波熔接作業時間。 又大小，而调正 再者，當被選用來作為上框板14鱼 本身不具備抗酸/防腐钱的物理性質時/，、$10的材質若 了丰發明在上框板14 200812138 與下框板ίο的表面進一步施行抗酸/防腐蝕的處理，例如在 上框板14與下框板10的表面塗佈一層薄層的鐵弗龍。 本發明所提供平板式膜電極組層結構，乃能夠達到以下 ， 效果： 1·本^明可以藉由超音波熔接機來製造出膜電極組層，由於 ‘ 超音波熔接機的設備成本低，因此可以大大降低膜電極铤 層的製造成本。 2.本發明:板式膜電極組層結構由於採用適合於超音波熔 接的材質來作為組裝材，因此，相較於印刷電路板的組裝 材且利用印刷電路板製程技藝的習知技藝，本發明提供了 種王新的膜電極組層結構。 义雖:、、丨本务明已以具體實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發，，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍 1，日當Γ!各種之更動與潤飾，其所作之更動與潤飾皆屬於本 ，本發明之保護範圍#視後附之中請專利範圍所界 疋者為準。 【圖式簡單說明】 ^一圖顯示本發明平板式膜電極組層結構的結構圖。 • ΐ亡圖，示本發明平板式膜電極組層結構的立體分解圖。 弟广圖顯轉置有貫通孔㈣於超音波麟健的膜電極 、、且的結:構圖。 弟四立_示本發明上練接受超音波軸解的振動區域 的不忍、圖。 的圖^林發明下框板接找音魏動醉的振動區域 【主要元件符號說明】 1平板式膜電極組層 200812138 10 下框板 12 膜電極組 14 上框板 100 第二開口 101 振動區域 120 質子交換膜 120a 貫通孔 140 第一開口 141 振動區域

Claims (1)

1. 200812138 十、申請專利範圍： : 〗· 一種平板式膜電極組層結構，包括： —上框板’其中該上框板係具有至少-個以上的第-開孔； 厂下框板，其中該下框板係具有至少—個以上的第二開孔， 且忒些第二開口係分別與該些第一開口對應； ^们以上的膜％極組，係分別絲於在對應該些第一開 孔與該些第二開口之間； 籲 射該上框板、該些麟極組、該1¾板係自上而下依序積 層堆疊且_超音波振_猶接核，而·上框板、該些 膜電極組、該下框板雜接合成單片結構，以及該上框板與該 T框板酣f係_適合於超音波溶接㈣胃。 2. 如申請專利範圍第丨項所述之平减膜電極組層結構，其中該 膜電極組，係為直接曱醇燃料電池的膜電極組。 3. 如申請專利範圍第1項所述之平板式膜電極組層結構，其中該 • 膜電極組，係至少包括一片質子交換膜。 4·如申請專利範圍第1項所述之平板式膜電極組層結構，其中該 上框板的材質，係-溶接效果較佳的熱塑性工業瓣。 • 5.如申請專利範圍第1項所述之平板式膜電極組層結構，其中該 下框板的材貝，係一炼接效果較佳的熱塑性工業塑膠。 ' 6.如申請專利範圍第1項所述之平板式膜電極組層結構，其中該 -· 上框板的材質，係為一 PS、一 SPS、一 PI 一 ABS、一 Pe PP、一 PPSU、一 PVO、一 Psu 的其中一種。 200812138 7. 如申請專利範圍第1項所述之平板式膜電極組層結構，其中該 下框板的材質，係為一 PS、一 SPS、一 pm、一 、一 PC、一 PP、一 PPSU、一 PV0、一 PSU 的其中一種。 8. 如申請專利範麟1項所述之平板式膜電極組層結構，若本身 不具備抗sty防腐钱的物理性質時，其中該上框板的表面，須進 一步施行抗酸/防腐钱的處理。 9. 如申請專纖11第1項所述之平板式膜電極組層結構，若本身 不具備抗酸/防雜的物雜_，其+該上框板的表面，須進 一步施行抗酸/防腐钱的處理。 10. 如申請專利範圍第3項所述之平域膜電極組層結構，其中該 質子交換縣被作_職極__，細設置至少—個以上 的貫通孔。

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