[发明专利]用于电化学装置的扩散层以及制造此扩散层的方法

权利要求书

1.一种制造电化学装置(10，50)的扩散层(112)的方法，其特征在于，至少包含下列步骤：

-叠加多个碳丝(104)的多个单向网(102，102a，102b，102c)，其中每个所述单向网(102，102a，102b，102c)的所述碳丝(104)是彼此相邻设置，且大致上互相平行排列，

-所述单向网(102，102a，102b，102c)的针刺，破坏部分的所述碳丝，使所述碳丝(104)经破坏的所述部分缠结其它各个所述单向网(102，102a，102b，102c)的所述碳丝(104)，

-所述多个单向网(102，102a，102b，102c)的至少一部分的切割，其中所述碳丝(104)形成所述扩散层(112)的至少一个导电外表面，

以及针刺的步骤完成以及/或具有对于所述多个单向网(102，102a，102b，102c)的冲击密度大约介于100至300冲击/平方公分(impacts/cm²)间，完全穿过所述多个单向网(102，102a，102b，102c)，及/或穿过所述多个单向网(102，102a，102b，102c)的两个主要相对面(116，118)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个第一(102a)所述单向网的所述碳丝(104)的排列相对于至少一个第二(102b)所述单向网的所述碳丝(104)的排列形成非零角度。

3.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，叠加各个所述单向网(102，102a，102b，102c)之前，以能加强所述碳丝(104)的物理特性的材料涂布于所述碳丝(104)，且接着互相贴合，形成不同的所述单向网(102，102a，102b，102c)，其中于所述碳丝(104)互相贴合后消除所述强化材料。

4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，还包含处理所述碳丝(104)，以给定各个所述碳丝(104)疏水性或亲水性的步骤。

5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每个所述单向网(102，102a，102b，102c)的厚度大约介于10微米(μm)及200微米(μm)及/或具有大约介于40克/平方米(g/m²)及60克/平方米(g/m²)间的表面质量。

6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每个所述碳丝(104)具有大约介于6微米(μm)及8微米(μm)间的直径及/或具有大约介于0.8欧姆厘米(Ω.cm)及1.8欧姆厘米(Ω.cm)间的电阻。

7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个第一(102a)所述单向网的所述碳丝(104)的排列相对于至少一个第二(102b)所述碳丝的单向网的所述碳丝(104)的排列形成非零角度或大约介于10度及95度间，或大约介于40度及50度间的角度。

8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述扩散层(112)包含堆叠的碳丝(104)的单向网(102a,102b,102c)数量为大于或等于两以及小于或等于五。

9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述扩散层(112)包含碳丝的第一(102a)及第二(102c)单向网，使所述第一单向网(102a)的所述碳丝(104)的所述排列相对于所述第二单向网(102c)的所述碳丝(104)的所述排列形成大约介于0度及20度间的角度，且还包含设置于碳丝(104)的所述第一(102a)及第二(102c)单向网间的碳丝的第三单向网(102b)，使各所述第一(102a)及第二(102c)单向网的所述碳丝(104)的所述排列相对于所述第三单向网(102b)的所述碳丝(104)的所述排列形成大约介于70度及110度间的角度。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述扩散层(112)还包含设置于所述碳丝(104)的第一(102a)及第二(102c)单向网间的碳丝(104)的第四单向网，使所述第四单向网的所述碳丝(104)的所述排列相对于各所述第一(102a)及第二(102c)单向网的所述碳丝(104)的所述排列形成大约介于70度及110度间的角度。