专利名称：薄型化的平板式直接甲醇燃料电池结构及其制造方法
技术领域：
本发明关于一种燃料电池，尤指一种薄型化的平板式直接甲醇燃料电池结构及其制造方法。
背景技术：
直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell，DMFC)是一种利用液态或气态的稀释甲醇水溶液作为燃料，透过电化学程序将化学能转换成电力的发电装置。与传统的发电方式相较，直接甲醇燃料电池具有低污染、低噪音、高能量密度以及较高的能量转换效率等优点，乃具有前瞻性的干净能源，可应用的领域包括家用发电系统、电子产品、运输工具、军用设备、太空工业等。
直接甲醇燃料电池的运作原理乃以甲醇水溶液在阳极触媒层进行氧化反应，产生氢离子(H+)、电子(e-)以及二氧化碳(CO2)，其中氢离子经由电解质传递至阴极，而电子经由外部电路传递至负载作功后再传递至阴极，此时供给阴极端的氧气会与氢离子及电子在阴极触媒层进行还原反应，并产生水。
燃料电池一般皆由数个基本单元所组成。由于每个基本单元所能提供的电压很小，因此在应用时必须串联多的基本单元，以达到所需要的操作电压输出。
图1以及图2分别显示现有技艺的平板式直接甲醇燃料电池10的上视平面图以及沿着图1中切线I-I所示的剖面结构示意图。如图1与图2所示，现有的平板式直接甲醇燃料电池10包括有一双极板组件12以及一甲醇燃料储存槽14。双极板组件12包括上框架51、下框架52、阴极电极网121、多个经过绕折处理的双极金属电极网122、123、124、125，以及阳极电极网126，以及夹设于两相对阴阳电极网之间的多个质子交换膜件(MembraneElectrode Assembly，MEA)131、132、133、134、135。上框架51、下框架52、阴极电极网121、多个经过绕折处理的双极金属电极网122、123、124、125，以及阳极电极网126以交互堆栈夹设的方式并以防漏胶或环氧树脂53将质子交换膜件131、132、133、134、135固设其中，如此构成串联的五个基本电池单元21、22、23、24及25。阴极电极网121、多个经过绕折处理的双极金属电极网122、123、124、125，以及阳极电极网126以钛金属网加上镀金处理。
现有的平板式直接甲醇燃料电池10包括串联的五个基本电池单元21、22、23、24及25，其中电池单元21由阴极电极网121、质子交换膜件131与双极金属电极网122所构成；电池单元22由双极金属电极网122(作为电池单元22的阴极)、质子交换膜件132与双极金属电极网123所构成(作为电池单元22的阳极)；电池单元23由双极金属电极网123(作为电池单元23的阴极)、质子交换膜件133与双极金属电极网124所构成(作为电池单元23的阳极)；电池单元24由双极金属电极网124(作为电池单元24的阴极)、质子交换膜件134与双极金属电极网125所构成(作为电池单元24的阳极)；电池单元25由双极金属电极网125(作为电池单元25的阴极)、质子交换膜件135与阳极金属电极网126所构成。以每个基本电池单元能提供0.6伏特电压，前述的五个串联的现有平板式直接甲醇燃料电池10即可供应0.6×5＝3.0伏特的电压。
前述的现有平板式直接甲醇燃料电池10缺点在于其双极板组件12之上、下框架51、52，由FR4等玻璃强化树脂材料所构成，其厚度然嫌过厚而显得笨重，并无法达到进一步可携式电子产品日益薄型化的要求。而前述双极板组件12的电极网121、122、123、124、125以及126皆以钛金属网加上镀金处理，成本十分昂贵。再者，现有的平板式直接甲醇燃料电池10的该多个经过绕折处理的双极金属电极网122、123、124、125并非整合在上、下框架上，而需另外预先以人工处理凹折，十分麻烦费时，而不易达到量产规模。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在提供一种改良的薄型化的平板式直接甲醇燃料电池结构，以改善前述的缺点。
本发明的另一目的在提供一种改良的薄型化的平板式直接甲醇燃料电池结构制作方法，以达可量产的规模。
本发明的另一目的在提供一种组装平板式直接甲醇燃料电池的方法。
为达上述目的，根据本发明的较佳实施例，本发明提供一种平板式直接甲醇燃料电池结构，包含有整合式阴极电极板，包括第一基材、多个阴极电极区域、多个第一导电通孔，其中该阴极电极区域以电镀形成于该第一基材的正反两面，其内密布有多个穿孔，而该第一导电通孔设于该阴极电极区域外并以导线电连接至该阴极电极区域；质子交换膜件单元，包括多个质子交换膜件，相对于该多个阴极电极区域而配置；中间接合层，由至少一层接合片(Bonding Sheet)所构成，包含有多个开孔，用以分别容纳该多个质子交换膜件，以及多个第二导电通孔，相对于该多个第一导电通孔而配置；整合式阳极电极板，包括有第二基材、相对于该多个阴极电极区域而配置的多个阳极电极区域，以及相对于该多个第一导电通孔而配置的多个第三导电接点；以及流道底板。
为达上述目的，本发明提供一种制作平板式直接甲醇燃料电池的整合式阴极电极板的方法，包含有下列步骤提供一铜箔基板(CCL)，包括一基板、覆于该基板上表面的第一铜层以及覆于该基板下表面的第二铜层；
于该铜箔基板上的预定电极区域进行钻孔制程，以于该铜箔基板上形成贯穿该第一铜层、基板以及第二铜层的多个穿孔；于该铜箔基板上以及该多个穿孔内沉积一化学铜层；在该铜箔基板上以光阻定义出该预定电极区域；进行电镀制程，以该光阻为电镀阻剂，在未被该光阻覆盖的区域，包括该预定电极区域内，电镀一层电镀铜层以及在该电镀铜层上镀上一层锡铅层；剥除该光阻；进行一铜蚀刻制程，将未被该锡铅层覆盖的区域内的该化学铜层以及该铜箔基板上的该第一、第二铜层蚀除；蚀除该锡铅层，暴露出该电镀铜层；在该预定电极区域以外的区域涂布一防焊阻剂；以及于该电镀铜层上电镀一导电保护层。
根据本发明的另一较佳实施例，本发明提供一种组装平板式直接甲醇燃料电池的方法，包含有提供一整合式阴极电极板，包括第一基材、多个阴极电极区域、第一导电通孔，其中该阴极电极区域形成于该第一基材的正反两面，其内密布有多个穿孔，而该第一导电通孔设于该阴极电极区域外并以导线电连接至该阴极电极区域；提供多个质子交换膜件，相对该多个阴极电极区域配置；提供一中间接合层，其由至少一层接合片所构成，包含有多个开孔，用以分别容纳该多个质子交换膜件，以及第二导电通孔，相对于该第一导电通孔而配置；提供一整合式阳极电极板，包括有第二基材、相对于该多个阴极电极区域而配置的多个阳极电极区域，以及相对于该第一导电通孔而配置的第三导电通孔；依序层叠该整合式阴极电极板、该多个质子交换膜件、该中间接合层以及该整合式阳极电极板；将一金属插销穿过该第一导电通孔、第二导电通孔及第三导电通孔对准定位；利用该金属插销固定并导通该第一导电通孔、第二导电通孔及第三导电通孔，以构成一双极板/MEA组件；以及将该双极板/MEA组件结合一流道底板。
图1显示现有技艺的平板式直接甲醇燃料电池的上视平面图。
图2显示现有技艺的平板式直接甲醇燃料电池沿着图1中切线I-I所示的剖面结构示意图。
图3显示本发明较佳实施例的平板式薄型化的直接甲醇燃料电池结构其各部分解示意图。
图4至图12说明本发明平板式薄型化的直接甲醇燃料电池结构的整合式薄型化阴极电极板以及整合式薄型化阳极电极板的制造方法。
图13及图14，其绘示的是依据本发明另一较佳实施例依序将整合式薄型化阴极电极板、质子交换膜件单元、中间接合层以及整合式薄型化阴极电极板堆栈组装的方法的侧示图。
图15及图17，其绘示的是依据本发明另一较佳实施例依序将整合式薄型化阴极电极板、质子交换膜件单元、中间接合层以及整合式薄型化阴极电极板堆栈组装的方法的侧示图。
图18为整合式薄型化阴极电极板、质子交换膜件单元、中间接合层以及整合式薄型化阳极电极板进行涂胶压合之前的示意图。
图19为整合式薄型化阴极电极板、质子交换膜件单元、中间接合层以及整合式薄型化阳极电极板进行涂胶压合之后的示意图。
符号说明10 平板式直接甲醇燃料电池 12 双极板组件14 甲醇燃料储存槽 21 基本电池单元22 基本电池单元 23 基本电池单元24 基本电池单元 25 基本电池单元30 铜箔基板 32 基板
34 铜层 36 铜层42 穿孔 46 化学铜层48 光阻 49 预定电极区域51 上框架 52 下框架53 环氧树脂62 铜层 64 锡铅层72 防焊阻剂 74 保护层121 阴极电极网 122 双极金属电极网123 双极金属电极网 124 双极金属电极网125 双极金属电极网 126 阳极电极网131 质子交换膜件 132 质子交换膜件133 质子交换膜件 134 质子交换膜件135 质子交换膜件20 平板式薄型化的直接甲醇燃料电池结构200 整合式薄型化阴极电极板201 阴极电极区域 202 阴极电极区域203 阴极电极区域 204 阴极电极区域205 阴极电极区域 210 基材211 导电通孔 212 导电通孔213 导电通孔 214 导电通孔215 导电通孔 221 固接穿孔222 固接穿孔 223 固接穿孔224 固接穿孔 250 导线251 导线 252 导线253 导线 254 导线261 正极接点
300 质子交换膜件单元301 第一质子交换膜件302 第二质子交换膜件303 第三质子交换膜件304 第四质子交换膜件305 第五质子交换膜件400 中间接合层401 开孔402 开孔403 开孔404 开孔405 开孔411 导电通孔412 导电通孔413 导电通孔414 导电通孔415 导电通孔421 固接穿孔422 固接穿孔423 固接穿孔424 固接穿孔500 整合式薄型化阳极电极板501 阳极电极区域502 阳极电极区域503 阳极电极区域504 阳极电极区域505 阳极电极区域511 导电接点512 导电接点513 导电接点514 导电接点515 导电接点521 固接穿孔522 固接穿孔523 固接穿孔524 固接穿孔600 流道底板601 燃料流道621 固接穿孔622 固接穿孔623 固接穿孔624 固接穿孔511’导电通孔711 铆钉750 双极板/MEA组件811a 螺丝811b 螺帽
850 双极板/MEA组件860 双极板/MEA组件900 溢胶具体实施方式
请参阅图3，其绘示的是本发明较佳实施例的平板式薄型化的直接甲醇燃料电池结构20其各部分解示意图。为简化说明，本发明平板式薄型化的直接甲醇燃料电池结构20以五个串联基本电池单元为例作说明，但现有的该项技艺者应理解本发明并非仅限制在五个串联基本电池单元，其它数目的基本电池单元所组成的燃料电池结构亦为本发明应用涵盖的范畴。如图3所示，本发明平板式薄型化的直接甲醇燃料电池结构20包括有整合式薄型化阴极电极板200、质子交换膜件(Membrane Electrode Assembly，MEA)单元300、中间接合层400、整合式薄型化阳极电极板500以及流道底板600。
整合式薄型化阴极电极板200包括有基材210、阴极电极区域201、202、203、204及205、导电通孔211、212、213、214及215。在阴极电极区域201、202、203、204及205以及导电通孔211、212、213、214及215以外的基材210表面上涂布防焊阻剂(Solder Resist)。在基材210四个角落另有固接穿孔221、222、223及224。整合式薄型化阴极电极板200以与印刷电路板(PCB)制程兼容的方法所制成，其中基材210可以为玻纤强化高分子材料(Glass Fiber Reinforced Polymeric Material)所构成，如ANSI级的FR-1、FR-2、FR-3、FR-4、FR-5、CEM-1或CEM-3等等。各个阴极电极区域201、202、203、204及205为基材210表面的被图样化的铜箔所构成，皆含有多个开孔，其开孔率(定义为开孔面积与各个阴极电极区域面积的比值×100％)至少为50％。基材210上的导电通孔212经由导线250与阴极电极区域201相导通，导电通孔213经由导线251与阴极电极区域202相导通，导电通孔214经由导线252与阴极电极区域203相导通，导电通孔215经由导线253与阴极电极区域204相导通。阴极电极区域205经由导线254连接至正极(阴极)接点261。导电通孔211，其作为负极(阳极)接点，与正极接点261与外部电路相连接，构成电池的回路。
质子交换膜件单元300包括有第一质子交换膜件301、第二质子交换膜件302、第三质子交换膜件303、第四质子交换膜件304以及第五质子交换膜件305。质子交换膜件单元300内的各质子交换膜件可采用如杜邦公司Nafion质子交换膜，或具有相同功能的其它固态质子交换膜。
中间接合层400由至少一层接合片(Bonding Sheet)所构成，该接合片可以为印刷电路板制程中常用的部分聚合阶段(B-stage)的「PREPREG」树脂胶片等材质，可以在140℃以下的温度下处理约30分钟达到完全聚合熟化程度者。中间接合层400包含有五个开孔401、402、403、404及405，用以分别容纳第一质子交换膜件301、第二质子交换膜件302、第三质子交换膜件303、第四质子交换膜件304及第五质子交换膜件305。在开孔401的一侧，相对于基材210的导电通孔211的位置，设有一导电通孔411。而在开孔402、403、404及405的相同侧，分别对应于基材210的导电通孔212、213、214及215的位置，设有导电通孔412、413、414及415。在本发明其它较佳实施例中，中间接合层400可另包含有一支撑层，其为聚合纤维材料所构成，如FR-1、FR-2、FR-3、FR-4、FR-5、CEM-1或CEM-3等等。中间接合层400四个角落相对于基材210的固接穿孔221、222、223及224另设有固接穿孔421、422、423及424。
整合式薄型化阳极电极板500包括有基材510、阳极电极区域501、502、503、504及505、导电接点511、512、513、514及515。其中，导电接点511、512、513、514及515与阳极电极区域501、502、503、504及505同时定义完成。在基材510四个角落相对于基材210的固接穿孔221、222、223及224另设有固接穿孔521、522、523及524。整合式薄型化阳极电极板500同样以与印刷电路板(PCB)制程兼容的方法所制成，其中基材510可以为聚合纤维材料所构成，如ANSI级的FR-1、FR-2、FR-3、FR-4、FR-5、CEM-1或CEM-3等等。各个阳极电极区域501、502、503、504及505为基材510表面的被图样化的铜箔所构成，皆含有多个开孔，其开孔率至少为50％。
流道底板600其上有预设的燃料流道601，以及相对于基材210的固接穿孔221、222、223及224另设有固接穿孔621、622、623及624。流道底板600可以为聚合材质所构成，如环氧树脂、聚亚醯膜(polyimide)或压克力(Acrylic)等，并以机械车刀洗出预定流道结构，或以射出成型方式制成。
根据本发明的一较佳实施例，组装时，将整合式薄型化阴极电极板200、质子交换膜件单元300、中间接合层400以及整合式薄型化阳极电极板500依序堆栈，再以树脂粘合固接。其中，整合式薄型化阴极电极板200的导电通孔211、212、213、214及215分别与中间接合层400的导电通孔411、412、413、414及415对准，同时与整合式薄型化阳极电极板500的导电接点511、512、513、514及515对准，并分别焊接固接。如此，使得整合式薄型化阴极电极板200的阴极电极区域201经由导线250、导电通孔212及412、整合式薄型化阳极电极板500的导电接点512，电连接至整合式薄型化阳极电极板500的阳极电极区域502；而使得整合式薄型化阴极电极板200的阴极电极区域202经由导线251、导电通孔213及413、整合式薄型化阳极电极板500的导电接点513，电连接至整合式薄型化阳极电极板500的阳极电极区域503，以此类推，而构成五个串联的基本电池单元的燃料电池。整合式薄型化阴极电极板200的导电通孔211(作为燃料电池的负极)，则透过中间接合层400的导电通孔411，电连接至整合式薄型化阳极电极板500的导电接点511以及阳极电极区域501。
由上可知，本发明利用成熟的印刷电路板技术所构成平板式薄型化直接甲醇燃料电池结构20的整合式薄型化阴极电极板200以及整合式薄型化阳极电极板500具有轻薄、方便制造的优点。由布局于基材上的导线布局，更可以进一步将控制燃料电池以及外部电路予以整合。
以下，继续以图4至图12说明本发明平板式薄型化的直接甲醇燃料电池结构20的整合式薄型化阴极电极板200以及整合式薄型化阳极电极板500的制造方法。
首先，请参阅图4，提供一铜箔基板(Copper Clad Laminate，简称CCL)30，其厚度仅数厘米，包括一基板32、覆于基板32上表面的铜层34以及覆于基板32下表面的铜层36。
如图5所示，在将铜箔基板30裁制切割成所要尺寸大小后，于铜箔基板30上的预定电极区域进行钻孔制程，以于铜箔基板30上形成多个贯穿铜层34、基板32以及铜层36的穿孔42。根据本发明的较佳实施例，所有穿孔42的总面积(开孔率)需占该预定电极区域50％以上。
接着，如图6所示，于铜箔基板30上以及穿孔42内沉积一化学铜层46。化学铜层46以化学方式而非电镀方式沉积，因此会非选择性地均匀沉积在铜箔基板30上以及穿孔42内壁。
如图7所示，在铜箔基板30上以光阻(干膜)48定义出预定电极区域49。以制作图3中的整合式薄型化阴极电极板200为例，光阻48定义的预定电极区域49即为阴极电极区域201～205，且光阻48同时定义出导线250～254以及正极接点261(图7未示)。图3中的整合式薄型化阴极电极板200，导电通孔211～215与预定电极区域内的穿孔42同时制作完成。若以制作图3中的整合式薄型化阳极电极板500为例，则光阻48定义的预定电极区域49即为阳极电极区域501～505，且光阻48同时定义出接点511～515以及该接点与阳极电极区域之间的连接区域(图7未示)。
如图8所示，接着进行电镀制程，以光阻48为电镀阻剂，在未被光阻48覆盖的区域，包括预定电极区域49内，电镀一层铜层62以及在铜层62上镀上一层锡铅层64。
如图9所示，接着将光阻48剥除。
如图10所示，进行一铜蚀刻制程，将未被锡铅层64覆盖的区域内的化学铜层46以及铜箔基板30上的铜层34与36蚀除。然后，再进行另一蚀刻制程，蚀除锡铅层64，暴露出铜层62，如此即初步完成如图3中整合式薄型化阳极电极板500的制造。
而若是制造图3中的整合式薄型化阴极电极板200，则需继续进行图11以及图12的步骤。如图11所示，为避免后续焊锡过程中对基板损伤或造成短路，需再涂布一防焊阻剂(Solder Resist)72。该防焊阻剂乃印刷电路板工业常用者，其以光感材料构成，可用现有的黄光微影定义出电极板200上需要被保护的区域。
接着，如图12所示，为避免整合式薄型化阴极电极板200在接长期触空气时被氧化，可再进行一电镀制程，于电极上进一步镀上一层保护层74，此保护层74可以是由镍/金、锡/铅或化学银等材料所构成。
前述组装整合式薄型化阴极电极板200、质子交换膜件单元300、中间接合层400以及整合式薄型化阳极电极板500有其缺点。如图18以及图19所示，其中图18显示整合式薄型化阴极电极板200、质子交换膜件单元300、中间接合层400以及整合式薄型化阳极电极板500在进行涂胶压合之前，图19显示整合式薄型化阴极电极板200、质子交换膜件单元300、中间接合层400以及整合式薄型化阳极电极板500在进行涂胶压合之后，在以树脂粘合时，多余的树脂900在压合过程中会被挤压而溢出，堵塞导电通孔411，造成原本需要导通的阴极与阳极的电路断线。
为此，请参照图13及图14，其绘示的是依据本发明另一较佳实施例依序将整合式薄型化阴极电极板200、质子交换膜件单元300、中间接合层400以及整合式薄型化阳极电极板500堆栈组装的方法的侧示图。整合式薄型化阳极电极板500的导电接点511至515则制作成导电通孔511’至515’。如图13所示，本发明可由一金属插销(metal plug)，例如铆钉711，使其分别穿过整合式薄型化阴极电极板200的导电通孔211、中间接合层400的导电通孔411以及整合式薄型化阳极电极板500的导电通孔511’进行对准定位，接着，如图14所示，随后再以压合方式将整合式薄型化阴极电极板200、质子交换膜件单元300、中间接合层400以及整合式薄型化阳极电极板500堆栈层状结构压制成双极板/MEA组件750，其进一步可与流道底板(图未示)压制成一燃料电池。根据本发明，铆钉711因此可导通整合式薄型化阴极电极板200。铆钉711可采用金属等导电材料，例如铝、锡或铜锌合金等等。
此外，请参照图15及图17，其绘示的是依据本发明另一较佳实施例依序将整合式薄型化阴极电极板200、质子交换膜件单元300、中间接合层400以及整合式薄型化阳极电极板500堆栈组装的方法的侧示图。整合式薄型化阳极电极板500的导电接点511至515制作成导电通孔511’至515’。如图15所示，先将整合式薄型化阴极电极板200、质子交换膜件单元300、中间接合层400以及整合式薄型化阳极电极板500对准接合，形成如图16的双极板/MEA组件850，由于在进行粘合时所使用的树脂可能堵塞导电通孔，因此，本发明的另一实施例利用一螺丝811a以及螺丝帽811b为金属插销穿过堵塞的导电通孔，并进行锁固以使电路导通，如图17所示的双极板/MEA组件860。
综上所述，本发明改进的平板式薄型化的直接甲醇燃料电池结构相较于现有技艺至少包括以下的优点(1)燃料电池结构的关键组件包括整合式薄型化阴极电极板200以及整合式薄型化阳极电极板500皆以印刷电路板技术制成，而采用铜箔基板作为起始基材更可以降低燃料电池的制造成本。
(2)以成熟的印刷电路板技术制作燃料电池结构的关键组件包括整合式薄型化阴极电极板200以及整合式薄型化阳极电极板500，使用多层板制程可达量产规模。
(3)本发明的整合式薄型化阴极电极板200以及整合式薄型化阳极电极板500不需要如习知技艺以人工绕折电极网，因此可大量生产，而且直接堆栈组装更为精密而方便。
(4)以印刷电路板技术制造，更可将控制可携式电子产品的锂电池与燃料电池的各种积体控制电路同时整合在印刷电路板上，不但本燃料电池体积较的传统燃料电池更为小巧，且可具备完整的控制功能，大大提高燃料电池的利用价值。
权利要求
1.一种组装平板式直接甲醇燃料电池的方法，其特征在于，包含有提供一整合式阴极电极板，包括第一基材、多个阴极电极区域、第一导电通孔，其中该阴极电极区域形成于该第一基材的正反两面，其内密布有多个穿孔，而该第一导电通孔设于该阴极电极区域外并以导线电连接至该阴极电极区域；提供多个质子交换膜件，相对该多个阴极电极区域配置；提供一中间接合层，其由至少一层接合片所构成，包含有多个开孔，用以分别容纳该多个质子交换膜件，以及第二导电通孔，相对于该第一导电通孔而配置；提供一整合式阳极电极板，包括有第二基材、相对于该多个阴极电极区域而配置的多个阳极电极区域，以及相对于该第一导电通孔而配置的第三导电通孔；依序层叠该整合式阴极电极板、该多个质子交换膜件、该中间接合层以及该整合式阳极电极板；将一金属插销穿过该第一导电通孔、第二导电通孔及第三导电通孔对准定位；利用该金属插销固定并导通该第一导电通孔、第二导电通孔及第三导电通孔，以构成一双极板/MEA组件；以及将该双极板/MEA组件结合一流道底板。
2.如权利要求1所述的组装平板式直接甲醇燃料电池的方法，其特征在于，该阴极电极区域包含有一底层铜、一化学铜层设于该底层铜上、一电镀铜层设于该化学铜层上，以及一导电保护层设于该电镀铜层上。
3.如权利要求2所述的组装平板式直接甲醇燃料电池的方法，其特征在于，该导电保护层为镍金电镀层。
4.如权利要求1所述的组装平板式直接甲醇燃料电池的方法，其特征在于，该质子交换膜件为固态质子交换膜。
5.如权利要求1所述的组装平板式直接甲醇燃料电池的方法，其特征在于，该接合片为印刷电路板制程中常用的部分聚合阶段的PREPREG树脂胶片。
6.如权利要求1所述的组装平板式直接甲醇燃料电池的方法，其特征在于，该第一基材为玻纤强化高分子材料所构成。
7.如权利要求6所述的组装平板式直接甲醇燃料电池的方法，其特征在于，该第一基材为ANSI级的FR-1、FR-2、FR-3、FR-4、FR-5、CEM-1或CEM-3的玻纤强化高分子材料所构成。
8.如权利要求1所述的组装平板式直接甲醇燃料电池的方法，其特征在于，该金属插销可以是铆钉。
9.如权利要求1所述的组装平板式直接甲醇燃料电池的方法，其特征在于，该金属插销可以是螺丝钉。
10.一种平板式直接甲醇燃料电池，其特征在于，包含有一整合式阴极电极板，包括第一基材、多个阴极电极区域、第一导电通孔，其中该阴极电极区域形成于该第一基材的正反两面，其内密布有多个穿孔，而该第一导电通孔设于该阴极电极区域外并以导线电连接至该阴极电极区域；多个质子交换膜件，相对该多个阴极电极区域配置；一中间接合层，其由至少一层接合片所构成，包含有多个开孔，用以分别容纳该多个质子交换膜件，以及第二导电通孔，相对于该第一导电通孔而配置；一整合式阳极电极板，包括有第二基材、相对于该多个阴极电极区域而配置的多个阳极电极区域，以及相对于该第一导电通孔而配置的第三导电通孔；其中该整合式阴极电极板、该多个质子交换膜件、该中间接合层以及该整合式阳极电极板依序层叠；一金属插销固定并导通该第一导电通孔、第二导电通孔及第三导电通孔；以及一流道底板。
11.如权利要求10所述的平板式直接甲醇燃料电池，其特征在于，该阴极电极区域包含有一底层铜、一化学铜层设于该底层铜上、一电镀铜层设于该化学铜层上，以及一导电保护层设于该电镀铜层上。
12.如权利要求11所述的平板式直接甲醇燃料电池，其特征在于，该导电保护层为镍金电镀层。
13.如权利要求10所述的平板式直接甲醇燃料电池，其特征在于，该质子交换膜件为固态质子交换膜。
14.如权利要求10所述的平板式直接甲醇燃料电池，其特征在于，该接合片为印刷电路板制程中常用的部分聚合阶段的「PREPREG」树脂胶片。
15.如权利要求10所述的平板式直接甲醇燃料电池，其特征在于，该金属插销可以是铆钉。
16.如权利要求10所述的平板式直接甲醇燃料电池，其特征在于，该金属插销可以是螺丝钉。
全文摘要
一种平板式直接甲醇燃料电池结构，包含有整合式阴极电极板，包括第一基材、多个阴极电极区域、多个第一导电通孔，该阴极电极区域以电镀形成于该第一基材的正反两面，其内密布有多个穿孔，该第一导电通孔设于该阴极电极区域外并以导线电连接至该阴极电极区域；质子交换膜件单元，包括多个质子交换膜件，相对于该多个阴极电极区域而配置；中间接合层，由至少一层接合片所构成，包含有多个开孔，用以分别容纳该多个质子交换膜件，以及多个第二导电通孔，相对于该多个第一导电通孔而配置；整合式阳极电极板，包括有第二基材、相对于该多个阴极电极区域而配置的多个阳极电极区域，及相对于该多个第一导电通孔而配置的多个第三导电接点；及流道底板。
文档编号H01M8/00GK1744361SQ20041007411
公开日2006年3月8日 申请日期2004年8月31日 优先权日2004年8月31日
发明者刘永义, 尚希贤, 陈怡成 申请人:南亚电路板股份有限公司