[发明专利]配线电路基板和燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及配线电路基板和使用该配线电路基板的燃料电池。

背景技术

在移动电话等便携式设备中，要求小型且高容量的电池。因此，正在进行与锂二次电池等现有的电池相比能够得到高能量密度的燃料电池的开发。作为燃料电池，例如有直接甲醇型燃料电池(DirectMethanol Fuel Cells)。

在直接甲醇型燃料电池中，甲醇被催化剂分解，生成氢离子。通过使该氢离子和空气中的氧反应，产生电力。在这种情况下，能够极高效率地将化学能量变换为电能，能够得到非常高的能量密度。

在这种直接甲醇型燃料电池的内部，作为集电电路例如设置挠性配线电路基板(以下简称为FPC基板)(例如参照日本特开2004-200064号公报)。这里，利用图5说明现有的燃料电池的结构。图5(a)为在现有的燃料电池中使用的FPC基板的平面图，图5(b)为表示现有的燃料电池的结构的截面图。

如图5(a)所示，在FPC基板51的一个面上形成有一对导体层52a、52b。并且，从导体层52a、52b引出的电极53a、53b以分别延伸的方式设置。

如图5(b)所示，燃料电池50由FPC基板51、膜电极接合体54和箱体55构成。膜电极接合体54由高分子电解质膜54a、燃料极54b和空气极54c构成。燃料极54b形成于高分子电解质膜54a的一个面上，空气极54c形成于高分子电解质膜54a的另一个面上。箱体55由一对半体(half portion)55a、55b构成。在半体55a上设置有用于流入燃料(甲醇)的燃料通路56，在半体55b上设置有用于流入空气的空气通路57。

在FPC基板51中，使形成有导体层52a、52b的一个面向内侧折曲。在折曲的FPC基板51的导体层52a、52b之间夹持有膜电极接合体54。在FPC基板51的周边部配置有密封部件(packing)58a、58b。在此状态下，除了引出电极53a、53b的部分以外，折曲的FPC基板51收纳在由半体55a、55b构成的箱体55内。在从箱体55突出的引出电极53a、53b上电连接电子部件等各种外部电路。

在该燃料电池50中，通过半体55a的燃料通路56向膜电极接合体54的燃料极54b供给甲醇。并且，通过半体55b的空气通路57向膜电极接合体54的空气极54c供给空气。在此情况下，在燃料极54b上，利用催化剂将甲醇分解为氢离子和二氧化碳，生成电子。

从甲醇分解的氢离子透过高分子电解质膜54a，到达空气极54c，与供给至空气极54c的空气中的氧在催化剂上反应。于是，在空气极54c上生成水，并消耗电子。由此，电子在FPC基板51的导体层52a、52b之间移动，电力被供向外部电路。

一般而言，使用铜作为FPC基板51的导体层52a、52b。因此，由于供向燃料电池50的甲醇等酸的影响，存在导体层52a、52b被腐蚀的情况。

发明内容

本发明的目的是提供能够防止导体层被腐蚀的配线电路基板和具有该配线电路基板的燃料电池。

(1)本发明的一个方面的配线电路基板为应用于燃料电池的配线电路基板，其具有：绝缘层；设置在绝缘层上且具有规定的图形的导体层；和含有碳且覆盖导体层的表面的覆盖层。

在该配线电路基板中，设置在绝缘层上的导体层的表面被覆盖层覆盖。覆盖层通过含有碳而具有导电性。在此情况下，在使用该配线电路基板的燃料电池中，即使在作为燃料而被供给的甲醇等酸与配线电路基板接触的状态下，也不会阻碍导体层的集电作用，能够防止导体层的腐蚀。

并且，因为可以不使用Au(金)等昂贵的材料，所以能够以低成本防止导体层的腐蚀。进一步，还能够利用覆盖层防止导体层的离子迁移(ion migration)。

(2)覆盖层也可以包含含有碳的树脂组成物。在此情况下，能够利用覆盖层容易且可靠地覆盖导体层的表面。

(3)绝缘层也可以具有一个面和另一个面，并且在一个面上具有相互邻接的第一和第二区域以及与第一区域邻接的第三区域，绝缘层在第一区域和第二区域之间的折曲部能够以使得第一区域和第二区域相对的方式折曲，导体层也可以具有：形成于绝缘层的第一区域内的第一导体部；形成于绝缘层的第二区域内的第二导体部；以从第一导体部延伸至绝缘层的第三区域内的方式形成的第一引出部；和以从第二导体部延伸至绝缘层的第三区域内的方式形成的第二引出部，覆盖层也可以具有：覆盖第一导体部和第一引出部的第一覆盖部；和覆盖第二导体部和第二引出部的第二覆盖部。