[发明专利]质子交换膜燃料电池的膜电极组及其组装方法

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池的膜电极组，其特征在于，包括：

一催化剂涂布薄膜；

二阶梯状边框组，其分别设于该催化剂涂布薄膜的两侧的边缘，该催化剂涂布薄膜夹持于所述阶梯状边框组之间，各阶梯状边框组包含一内框及一外框，该内框具有一第一孔，该外框具有一第二孔，该第一孔的宽度小于该第二孔的宽度，所述内框的内侧缘较所述外框的内侧缘突出一第一长度，所述第一长度为0.5至10毫米，所述内框的厚度为10至50微米；

二气体扩散层，其分别设于该催化剂涂布薄膜的两侧，该催化剂涂布薄膜夹持于所述气体扩散层之间，且所述气体扩散层设置于所述第一孔与所述第二孔中，所述气体扩散层搭接于所述内框的外表面。

2.如权利要求1所述的质子交换膜燃料电池的膜电极组，其特征在于，所述气体扩散层贴靠于所述外框的第二孔的内壁面。

3.一种组装质子交换膜燃料电池的膜电极组的方法，其特征在于，包含以下步骤：

组装多个阶梯状边框组：提供一内框，再将一外框设置于该内框的外表面，该内框具有一第一孔，该外框具有一第二孔，该内框的第一孔的宽度小于该外框的第二孔的宽度，重复所述步骤以组装多个阶梯状边框组；

设置一气体扩散层：取其中一阶梯状边框组，设置一气体扩散层于该阶梯状边框组中，将该气体扩散层设置于该外框的第二孔中，并贴靠于该外框的第二孔的内壁面；

设置一催化剂涂布薄膜：将一催化剂涂布薄膜设置于该气体扩散层及该内框上；

设置另一阶梯状边框组：将另一阶梯状边框组压合于该催化剂涂布薄膜上，以将该催化剂涂布薄膜夹持于两个阶梯状边框组之间；

设置另一气体扩散层：将另一气体扩散层设置于该另一组阶梯状边框组的外框的第二孔中，并贴靠于该外框的第二孔的内壁面；

进行压合制程：对所述气体扩散层进行压合，使所述气体扩散层分别延伸入所述阶梯状边框组的内框的第一孔中，并搭接于所述内框的外表面，且夹持于该催化剂涂布薄膜的两侧。

4.一种组装质子交换膜燃料电池的膜电极组的方法，其特征在于，包含以下步骤：

组装多个阶梯状边框组：提供一内框，再将一外框设置于该内框的外表面，该内框具有一第一孔，该外框具有一第二孔，该内框的第一孔的宽度小于该外框的第二孔的宽度，重复所述步骤以组装多个阶梯状边框组；

设置一催化剂涂布薄膜：取其中一阶梯状边框组，将一催化剂涂布薄膜设置于该内框上；

设置另一阶梯状边框组：将另一阶梯状边框组压合于该催化剂涂布薄膜上，以将该催化剂涂布薄膜夹持于两个阶梯状边框组之间；

设置二气体扩散层：设置二个气体扩散层分别于该二个阶梯状边框组中，系将所述气体扩散层分别设置于对应的外框的第二孔中，并贴靠于对应的外框的第二孔的内壁面；

进行压合制程：对所述气体扩散层进行压合，使所述气体扩散层分别延伸入所述阶梯状边框组的内框的第一孔中，并搭接于所述内框的外表面，且夹持于该催化剂涂布薄膜的两侧。

5.一种组装质子交换膜燃料电池的膜电极组的方法，其特征在于，包含以下步骤：

提供一第一内框，该第一内框具有一第一孔；

设置一催化剂涂布薄膜于该第一内框上；

提供一第二内框，由该催化剂涂布薄膜的另一侧设置于其中，以将该催化剂涂布薄膜夹设于该第一内框与该第二内框之间，该第二内框具有一第一孔；

提供一第一外框，将该第一外框设置于该第一内框的外表面，该第一外框具有一第二孔，该第一内框的第一孔的宽度小于该第一外框的第二孔的宽度；

提供一第二外框，将该第二外框设置于该第二内框的外表面，该第二外框具有一第二孔，该第二内框的第一孔的宽度小于该第二外框的第二孔的宽度；

提供一第一气体扩散层，将该第一气体扩散层设置于该第一外框的第二孔中，并贴靠于该第一外框的第二孔的内壁面；

提供一第二气体扩散层，将该第二气体扩散层设置于该第二外框的第二孔中，并贴靠于该第二外框的第二孔的内壁面；

进行压合制程：对该第一气体扩散层及该第二气体扩散层进行压合，使该第一气体扩散层延伸入该第一内框的第一孔中且搭接于该第一内框的外表面，并使该第二气体扩散层延伸入该第二内框的第一孔中且搭接于该第二内框的外表面，则该催化剂涂布薄膜夹持于该第一气体扩散层及该第二气体扩散层之间。