专利名称：丝结构膜电极组与织物结构燃料电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种丝结构膜电极组与织物结构燃料电池，特别是关于一种 将质子交换膜材料混合触媒而制成丝体，以及运用该丝体织成布体，然后再 与阳极与阴极电极层搭配，而制作成燃料电池。
背景技术：
美国专利早期公开公报US20070071975 「微小规模的燃料电池纤维与所制 成的织物结构(MICRO-SCALE FUEL CELL FIBERS AND TEXTILES STRUCTURES THEREFROM)」已揭露一种丝线燃料电池，该种燃料电池呈同心圆结构，由中 心到外侧依序是内部电极、第一触媒层、质子交换膜层、第二触媒层与外部 电极，其可以用来编织成布体再制作成衣服与裤子等物品，若制作成衣服时， 可以从衣服的最外缘入注燃料，来让衣服形状的燃料电池产生电力。然而， US20070071975在制作上，要将全部燃料电池结构依序成形在像丝线一样的空 间内，此并不容易达成。
本发明的发明人有鉴于US20070071975制作难度高的问题，因而亟思发明 而改良出一种丝结构膜电极组与织物结构燃料电池，通过将燃料电池结构作 一改变，以简化燃料电池的制作的难度，以及容易实现各种形状的燃料电池。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种丝结构膜电极组，以作为燃料电池的发 电组件。
本发明的第二目的在于提供一种织物结构(textile structure)燃料电 池，容易实现各种形状的燃料电池。
为达上述的目的，本发明提供一种丝结构膜电极组，包括质子交换膜材 料与触媒，其中质子交换膜材料与触媒混合后，将的抽拉成丝体，同时再将
4多条具有质子交换膜材料与触媒的丝体捆成一束，以形成丝结构的膜电极组。 再者，本发明提供一种织物结构燃料电池，包括以丝结构膜电极组所
织成的织物，阳极电极层是贴覆于该织物的表面，以及阴极电极层是贴覆于
该织物的另一表面。
为了能够对本发明的构造、特征及其使用功效有更深一层的认识与了解，
兹举较佳的可行实施例并配合附图详细说明如下
图1是本发明第一实施例的丝结构膜电极组的平面示意图。 图2是本发明第二实施例的丝结构膜电极组的平面示意图。 图3是本发明织物结构燃料电池的实施例平面图。 图4是图3织物结构燃料电池的断面图。 符号说明
I 织物结构燃料电池 10 丝结构膜电极组
II 质子交换膜材料
20 阴极电极层 30 阳极电极层
la 织物
10a 丝体
12 触媒
21 孔洞
31 孔洞
具体实施例方式
图1是本发明第一实施例的丝结构膜电极组的平面示意图，以及图2显 示本发明第二实施例的丝结构膜电极组的平面示意图。本发明丝结构膜电极 组10乃包含质子交换膜材料11与触媒12。质子交换膜材料11的材质选用是 可采用运用在公知燃料电池的质子交换膜，可采用杜邦(Du Pont^公司所生 产的Nafior^。或者，质子交换膜材料ll的材质选用是可采用金属、非金属、 塑料、高分子、陶瓷材料等。触媒12的选用是可采用周期表内的金属元素、 过渡元素或第三族到第五族的半导体元素。例如金属元素中的金、银与白金；过渡元素中的铜、锡、镍；半导体元素中的硒。
请参见图1，丝结构膜电极组10的制造手段，是将质子交换膜材料11与 触媒12混合后，再将的抽拉成丝体10a。接着，再将多条丝体10a捆成一束， 如此便形成本发明第一实施例的丝结构的膜电极组10。
请参见图2，丝结构膜电极组10的制造手段，是先将质子交换膜材料ll 抽拉成一条丝状，然后在该丝状的外部表面涂布一层触媒12，如此便形成一 条的丝体10a。接着，再将多条的丝体10a捆成一束，如此便形成本发明第二 实施例的丝结构的膜电极组10。
请参见图3、图4，织物结构燃料电池1的制造手段，是利用上述第一实 施例或是第二实施例的丝结构膜电极组IO，编织成的织物la，例如衣服的 织物。接着，在织物la的两外侧表面，分别贴覆上阴极电极层20与阳极电 极层30。阴极电极层20与阳极电极层30是可采用具良好导电性且柔韧的金 属丝线，以编织成织布结构。由于织布结构的阴极电极层20与阳极电极层30 会分别具有微细孔洞21、 31，可以让燃料(fuel)通过。
本发明织物结构燃料电池1并不以图3的衣服形状为局限。
阴极电极层20与阳极电极层30是可另采用具良好导电性且柔韧的金属 箔片，并且在该金属箔片设置复数个微细孔洞。
请参见图4，阴极电极极层20与阳极电极层30分别连接至负载。当燃料 (图未显示)抵达至织物la时，大量的复数个丝结构膜电极组10即产生电化 学反应而产生电力，该电力可提供给负载使用。
本发明丝结构膜电极组，其结构完全不同于传统薄膜式的膜电极组，可 让本发明另项发明织物结构燃料电池容易实现各种形状的燃料电池，此项特 色即为本发明的优点及功效显著增进所在。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例，当不能用以限定本发明可实施 的范围，凡熟悉于本技术人士所明显可作变化与修饰，都应涵盖在本发明权 利要求所要求的保护范围之内。
权利要求
1、一种丝结构膜电极组，其特征在于，包括一质子交换膜材料；一触媒；其中该质子交换膜材料与该触媒混合后，抽拉成一条丝体；该丝结构膜电极组，是包含捆成一束的多条丝体。
2、 一种丝结构膜电极组，其特征在于，包括一质子交换膜材料；其中该质子交换膜材料，是抽拉一条丝体，且该丝体外部表面是涂布 一层该触媒；该丝结构膜电极组，是包含捆成一束的多条丝体。
3、 如权利要求1或2所述的丝结构膜电极组，其特征在于，该质子交换膜材 料，是一甲醇燃料电池的质子交换膜。
4、 如权利要求1或2所述的丝结构膜电极组，其特征在于，该质子交换膜材 料，是一杜邦公司所生产的Nafion⑧。
5、 如权利要求1或2所述的丝结构膜电极组，其特征在于，该质子交换膜材 料，是选择自金属、非金属、塑料、高分子、陶瓷材料。
6、 如权利要求1或2所述的丝结构膜电极组，其特征在于，该触媒，是选择 自周期表内的金属元素、过渡元素、半导体元素的第三族到第五族。
7、 一种织物结构燃料电池，其特征在于，包括一织物，是由复数条丝结构膜电极组所织成； 一具导电性的阳极电极层，是贴覆于该织物的一表面； 一具导电性的阴极电极层，是贴覆于该织物的另一个表面。
8、 如权利要求7所述的织物结构燃料电池，其特征在于，该丝结构膜电极组是包括 一质子交换膜材料;其中该质子交换膜材料与该触媒混合后，抽拉成一条丝体； 该丝结构膜电极组是包含捆成一束的多条丝体。
9、 如权利要求7所述的织物结构燃料电池，其特征在于，该丝结构膜电极组是包括一质子交换膜材料； ' 一触媒；其中该质子交换膜材料，是抽拉一条丝体，且该丝体外部表面是涂布一层该触媒；该丝结构膜电极组是包含捆成一束的多条丝体。
10、 如权利要求7所述的织物结构燃料电池，其特征在于，该阳极电极层， 是一织物结构的金属布。
11、 如权利要求7所述的织物结构燃料电池，其特征在于，该阴极电极层， 是一织物结构的金属布。
12、 如权利要求7所述的织物结构燃料电池，其特征在于，该阳极电极层， 是一具有复数个孔洞的金属箔片。
13、 如权利要求7所述的织物结构燃料电池，其特征在于，该阴极电极层， 是一具有复数个孔洞的金属箔片。
全文摘要
本发明是一种丝结构膜电极组与织物结构(textile structure)燃料电池，包括质子交换膜材料与触媒，其中质子交换膜材料与触媒混合后，将之抽拉成丝体，同时再将多条具有质子交换膜材料与触媒的丝体捆成一束，以形成丝结构膜电极组。
文档编号H01M8/02GK101510613SQ20081000591
公开日2009年8月19日 申请日期2008年2月13日 优先权日2008年2月13日
发明者萧铭兴 申请人:萧铭兴