[发明专利]在复合物表面上形成燃料电池阵列的方法

说明书

本发明的优先权

本申请要求美国临时专利申请序列号61/538,526的优先权权益，其于2011年9月23日提交，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明的主题内容涉及用于制造平板型燃料电池阵列的方法。

背景技术

电化学电池（例如燃料电池）包括用于传输带电荷的化学物质的通路。来自电化学反应的离子通过离子交换膜（例如质子交换膜）传输，并且电子在相邻的燃料电池之间转移。在一些类型的电池中，用于传导质子的路径集成在燃料电池中，而用于传导电子的路径建立在相邻的燃料电池之间，以提供来自燃料电池装置的正和负电气连接的电气电路。

出现了一类用在微燃料电池应用中的燃料电池架构，其包括薄的层状燃料电池结构，而邻近的燃料电池彼此相邻地设置在阵列中。燃料电池阵列可包括多个燃料电池，所述多个燃料电池具有在燃料电池层的相同面上彼此紧邻设置的类似电极。这里需要改进用于生产这种燃料电池架构的制造方法。

发明内容

本发明的各种实施例提供了制造燃料电池阵列的方法。所述方法包括提供复合物层和第一涂覆物，其中，所述复合物层包括第一表面和第二表面，并且第一涂覆物位于第一表面的至少一部分之上；并且选择性地将第一涂覆物的部分移除以在第一涂覆物的预定位置处形成非连续区域。在一些实施例中，第一涂覆物的所述部分使用发射的能量（例如，激光）、物质（例如，水，固体，或二者）的流或机械工具而选择性地移除。在一些实施例中，将掩模与第一涂覆物或复合物层对准以辅助选择性移除。

在具有创造性的方法中所使用的复合物层可以包括本文描述的所述复合物层中的任一个或在通过引用并入本文的专利文件中所描述的复合物层中的任一个，并且可在其主要表面的一个或两个上包括某种形式的涂覆物（例如，作为电化学反应层的涂覆物，所述电化学反应层例如电极层或催化剂层）。例如，在具有创造性的方法中所使用的复合物层可包括所述复合物层的一个或多个侧面的一个或多个涂覆物层。所述涂覆物层的任一个层可包括催化剂材料、电极材料、催化剂材料和电极材料二者、或除催化剂和/或电极材料之外的或替代催化剂和/或电极材料的一些其他材料。

附图说明

在附图（其不一定按比例绘制）中，相似的附图标记在多个视图中描述基本相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记表示基本相似部件的不同实例。附图总体上通过示例的方式而非限制的方式示出了本文件所讨论的各种实施例。

图1A-1D示出了具有发明性方法的一个实施例的顺序描述。

图1E示出了包括第二涂覆物的被涂覆的复合物的横截面视图。

图2示出了被涂覆的复合物层和掩模。

图3示出了不包括介电部件的复合物层。

图4示出了非对称的燃料电池阵列。

图5示出了包括性能增强层的燃料电池阵列。

图6示出了用于在电极材料层中形成非连续的区域的一种可能方法的方框流程图。

图7示出了用于在电极材料层中形成非连续的区域的一种可能方法的方框流程图。

具体实施方式

纵观以下的描述，阐述了具体细节以提供本发明的更深入了解。然而，本发明可以在不具有这些细节的情况下实施。在其它情况下，众所周知的元件没有详细示出或描述以避免不必要的模糊本发明。所述附图通过图示的方式示出了可以实施本发明的具体实施例。在不偏离本发明范围的情况下，可以组合这些实施例，可以利用其它元件或者可以做出结构或逻辑的变化。因此，说明书以及附图应视为具有阐释性而非限制性的意义。

在该文件中提及的所有出版物、专利以及专利文件都以其全部内容通过引用并入本文，如同单独地通过引用并入。如果在该文件与被如此通过引用并入的那些文件之间存在使用上的不一致，在所述被引入的参考中的使用应视为对本文件的补充；对于不能调和的不一致，以本文件为准。