[发明专利]复合膜电极组及其组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合膜电极组，尤其涉及一种以热压方式固定交换膜的复合膜电极组。

背景技术

参照图1，其显示公知的燃料电池的模电极组1，包括一第一电极10、一第二电极20以及一质子交换膜30。该质子交换膜30夹设于该第一电极10以及该第二电极20之间。该质子交换膜30与框体40之间通过螺栓2而锁固。在公知技术的工艺中，在质子交换膜30结合该第一电极10以及该第二电极20之后，会有相当的时间暴露于空气之中，因此容易造成质子交换膜30的水分散失而卷曲，使得螺栓2不易对准锁固质子交换膜30，并造成在电池反应过程中的燃料泄漏。

此外，由于该质子交换膜30与框体40之间通过螺栓2而锁固，因此各元件之间具有空隙，质子交换膜30的水分在燃料电池反应时，易因为反应产生的高热而蒸发，并从各元件之间的空隙散失，进而使得质子交换膜30破裂。

并且，由于公知技术中质子交换膜的水分易散失且对位不易，因此当多个模电极组并列时，公知的该等模电极组的质子交换膜彼此相连以避免质子交换膜卷曲，如此却提高了燃料电池的制作成本。

发明内容

本发明即为了欲解决公知技术的问题而提供的一种燃料电池，包括一模电极组、一第一固定材以及一第二固定材。模电极组包括一交换膜、一第一电极以及一第二电极。交换膜具有一第一表面以及一第二表面。第一电极设于该第一表面之上。第二电极设于该第二表面之上。第一固定材接触该第一表面。第二固定材接触该第二表面，其中，该第一固定材、该第二固定材以热压合的方式与该交换膜结合，以固定该交换膜。

本发明还提供了一种复合膜电极组，包括：一第一模电极组，包括一第一交换膜；一第二模电极组，包括一第二交换膜；一第一固定材；以及一第二固定材，其中，该第一固定材、该第二固定材以热压合的方式与该第一交换膜以及该第二交换膜结合，以固定该第一交换膜以及该第二交换膜，该第一交换膜与该第二交换膜之间具有一间距。

本发明还提供了一种复合膜电极组组装方法，包括：提供一模电极组，包括一交换膜、一第一电极以及一第二电极，该交换膜具有一第一表面以及一第二表面，该第一电极设于该第一表面之上，该第二电极设于该第二表面之上；提供一第一固定材以及一第二固定材；热压合该第一固定材、该第二固定材以及该交换膜，以固定该交换膜，该第一固定材接触该第一表面，该第二固定材接触该第二表面。

在本发明实施例之中，通过材料的选择与搭配，在低温状态下热压合该第一固定材、该第二固定材以及该交换膜。由于热压合固定的工艺不需要精准的对位，因此可在制作模电极组的工艺之后直接自动化的将第一固定材、该第二固定材以及该交换膜热压合，减少交换膜与空气接触的机会。此外，由于该第一固定材以及该第二固定材的塑性变形可确实的填充交换膜周围的元件空隙，因此可以为交换膜提供良好的密封效果，避免交换膜的水分散失。

附图说明

图1显示公知的燃料电池的模电极组；

图2显示本发明实施例的复合膜电极组；

图3显示第一固定材的俯视图；以及

图4显示该第一软板的俯视图。

其中，附图标记说明如下：

1～模电极组；          2～螺栓；

10～第一电极；         20～第二电极；

30～质子交换膜；       40～框体；

100～复合膜电极组；    110～模电极组；

111～交换膜；          1111～第一表面；

1112～第二表面；       112～第一电极；

1121～第一触媒层；     1122～第一气体扩散层；

113～第二电极；        1131～第二触媒层；

1132～第二气体扩散层； 120～第一固定材；

130～第二固定材；      140～第一软板；

150～第二软板；        110’～模电极组；

111’～交换膜。

具体实施方式

参照图2，其显示本发明实施例的复合膜电极组100，包括一模电极组110、一第一固定材120、一第二固定材130、一第一软板140以及一第二软板150。