[发明专利]用于组装平板式膜电极组层的组装方法及其结构

说明书

技术领域

本发明是关于一种用于燃料电池中的膜电极组层的组装方法及其结构，特别是指用于组装平板式膜电极组层的组装方法及其结构。

背景技术

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能的发电装置。燃料电池的种类相当多，而且分类的方式也各有所不同，若依电解质性质不同加以区分，有碱性燃料电池、磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固态氧化物燃料电池等五种不同电解质的燃料电池。其中，质子交换膜燃料电池又包含所谓直接甲醇燃料电池，直接以甲醇为燃料，而不需先改质成氢气，是目前研发能量较高的技术之一，其应用目标包含大型发电厂、汽车用发电机、携带式电源等。

然而，公知燃料电池的制造程序，由于未考虑到量产化的生产规模，采取手工的生产方式来制造燃料电池，因而使得燃料电池的制造程序尚无法进入自动化且大量生产的阶段。此外，燃料电池中关键组件之一的膜电极组(Membrane Electrode Assembly)在生产过程中常有干燥的现象发生，或者容易卷曲，以及在组装过程中因为晃动移位所引起的组装质量始终低劣等问题，此种问题可能导致所组装成的燃料电池模块会有液体外漏之虞。

再者，考虑到能够提供给工业界所实行的制造程序至少必须具备下列两特点：一、制造程序自动化且能够大量制造燃料电池；二、大幅度降低制造时所产生的人为因素的误差。

是以，本发明的发明人基于燃料电池的公知制造技艺所显见的缺点，以及工业界对于燃料电池的制造技术的期盼，因而亟思发明改良，乃发明出一种用于组装平板式膜电极组层的组装方法及其结构，来解决上述公知缺点。

发明内容

本发明的主要目的，是提供一种用于组装平板式膜电极组层的组装方法，可以有效提升燃料电池的组装质量，而且能够以自动化的方式来大量组装制造燃料电池。

本发明的另一目的，是提供一种平板式膜电极组层结构，用以改善公知制造技术中膜电极组可能干燥以及容易卷曲等问题。

本发明为达成上述目的，本发明提供一种用于组装平板式膜电极组层的组装方法，包括下列步骤：提供至少一个以上的膜电极组(Membrane ElectrodeAssembly)；提供一框板(Frame)，其中该框板系具有至少一个以上的第一开孔，且该第一开孔的开口面积略小于该膜电极组的面积；提供一接合片(Bonding Sheet)，其中该接合片具有至少一个以上的第二开孔，且该第二开孔的开口面积略小于该膜电极组的面积，且各个第二开孔分别对应于各个第一开口；将该些膜电极组分别置放在该框板的该些第一开孔，然后，将该接合片覆盖于该些膜电极组；然后在该接合片上环绕于该些第二开孔的加压区域施予压合，使得依序堆栈的该接合片、该些膜电极组、该框板能够接合成一片平板式膜电极组层，其中该些加压区域对应于环绕该些膜电极组的外部周围。

藉由实施本发明的组装方法，可制造本发明的平板式膜电极组层结构，其中，该平板式膜电极组层结构包括：一框板(Frame)，其中该框板具有至少一个以上的开孔。至少一个以上的膜电极组(Membrane Electrode Assembly)，对应于该开孔而设置于该框板上，其中该膜电极组的面积略大于该开孔的开口面积。以及一接合层，覆盖于该些膜电极组且系压合在环绕于该些膜电极组的外部周围的该框板上。

为使熟悉该项技术的人士了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体实施例，并配合所附的附图，对本发明详加说明如后。

附图说明

图1A显示本发明平板式膜电极组层结构的第一具体实施例的立体分解图。

图1B显示图1A之平板式膜电极组层结构压合后的剖面示意图。

图2显示图1A的平板式膜电极组层之组装方法的流程图。

图3A显示本发明平板式膜电极组层结构的第二具体实施例的立体分解图。

图3B显示图3A之平板式膜电极组层结构压合后的剖面示意图。

图4显示图3A的平板式膜电极组层之组装方法的流程图。

其中：

1平板式膜电极组层结构    30框板

2组装方法                32膜电极组

4组装方法                320贯通孔

10框板                   34第一接合片

100第一开孔              340第二开孔

12膜电极组               35第二接合片

14接合片                 350第三开孔