CN102959781B - 柔性电路板及其制造方法和使用柔性电路板的燃料电池 - Google Patents

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Abstract

提供了一种即使在高温和高压工作条件下也能够防止构成集电器的导体层的腐蚀和洗脱同时实现与MEA充分的电连接的柔性电路板。其上设置有燃料电池的集电器的柔性电路板包括：绝缘柔性基底材料（1）；提供燃料或空气的多个开口（5），所述开口（5）设置在规定区域中以便在厚度方向上穿透所述柔性基底材料（1）；构成所述集电器的电镀薄膜（6），所述电镀薄膜（6）被形成在所述规定区域中所述柔性基底材料（1）的正面和背面上以及在所述开口（5）的内壁上；形成在所述电镀薄膜（6）上并且具有比所述电镀薄膜的抗腐蚀性更高的抗腐蚀性的表面处理薄膜（9）。

Description

柔性电路板及其制造方法和使用柔性电路板的燃料电池
技术领域
本发明涉及一种柔性电路板，更具体地涉及一种用作燃料电池的集电板（current collecting plate）的柔性电路板及其制造方法，以及一种使用柔性电路板的燃料电池。
背景技术
近年来，重量轻且高容量的锂离子电池主要用作以蜂窝电话、个人计算机等为代表的电子设备的电源。
然而，随着具有更高性能的电子设备的发展，功耗的增加正引起以下问题：(1) 无法保证充足的电力，(2) 即使保证了必要的电力，持续工作时间也会缩短，以及(3) 要求长的充电时间。
在这些情况下，作为代替锂离子电池的电源，燃料电池正备受关注。特别地，认为使用甲醇作为燃料的直接甲醇燃料电池(DMFC)是有前景的。DMFC具有由燃料电极、空气电极、以及用于向燃料电极提供甲醇水溶液同时向空气电极提供空气的电解质膜构成的膜电极组件(MEA)。提供给燃料电极的甲醇通过催化剂分解并且产生氢离子。氢离子穿过电解质膜并且在空气电极处与存在于空气中的氧发生反应。DMFC通过一系列这些反应来生成电力。
由于与锂离子电池相比DMFC能够提供高密度能量，所以它们可以应付电子设备的增加的功耗。此外，为DMFC制备储备燃料能够实现电子设备的持续使用而不需要像在锂离子电池中一样的长时间充电。另外，由于DMFC不需要诸如产氢的转化器之类的设备，所以减小DMFC的尺寸和重量是可能的，认为这是DMFC胜过其它燃料电池的优点中的一个。
一个构成DMFC的构件为集电板。为了实现更小和更轻的燃料电池，将柔性电路板用作集电板(参见例如专利文献1)。在柔性电路板中，构成集电器的导体层形成在由聚酰亚胺等制成的柔性基底材料的一面上。集电器具有用于向MEA提供甲醇或空气而设置的开口。
为了维持诸如燃料电池的输出电压之类的特性，要求集电器具有抵抗甲醇以及在分解甲醇的过程中产生的、诸如蚁酸之类的中间产物的抗腐蚀性。因此，专利文献2公开了一种柔性电路板，其中作为集电器的导体层由含碳层覆盖。该含碳层由在诸如聚酰亚胺之类的树脂材料中包含诸如碳黑之类的碳的树脂合成物制成。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利特开No. 2004-200064
专利文献2：日本专利特开No. 2010-050378。
发明内容
技术问题
然而，由于含碳层的电阻比由诸如铜之类的金属制成的导体层更高，所以遗憾地，覆盖有含碳层的集电器具有更高的导电电阻值。还存在这样的可能性，即用作粘合剂的树脂材料在高温工作条件下可能分解。
另外，即使当导体层由诸如含碳层之类的涂层覆盖，特别是在串联连接多个电池以输出高压的情况下，构成导体层的金属也可能由于经由柔性基底材料与涂层之间的界面的腐蚀而洗脱。将参考图6(1)和6(2) 解释此问题。
图6(1)示出了其上设置有燃料电池的集电器的常规柔性电路板100的横截面视图。在柔性电路板100中，构成集电器的导体层102形成在由聚酰亚胺等制成的柔性基底材料101的一面上。导体层102由铜等制成。形成了涂层(诸如上述的含碳层)103以覆盖该导体层102。柔性电路板100具有形成用于提供甲醇的开口104和形成用于提供空气的开口105。
如图6(1)中所示，涂层103覆盖导体层102，使得导体层102不暴露于外部。然而，在涂层103与柔性基底材料101之间的界面S中，涂层103和柔性基底材料101仅彼此接触而未彼此粘附。因此，当将柔性电路板100用作燃料电池的集电板时，甲醇和作为其中间产物的酸沿着并穿过界面S进入柔性电路板100的内部。从而，发生了导体层102的腐蚀和洗脱。因此，如图6(2)中所示，导体层102的侧面形成缺口，这使涂层103的侧面部分进入浮置状态。尽管迄今为止还未澄清腐蚀过程的机制，但是据估计该腐蚀归因于在界面S附近产生的局部电位差导致的电流腐蚀(电解腐蚀)。
因此，尤其在高压条件下，发生了从界面S开始的局部腐蚀。因此，提供涂层103不能够防止导体层102的腐蚀和洗脱。
应当注意的是，涂层103可以由电镀到导体层102上的电镀金属构成，以代替含碳层，电镀金属(例如，金)具有比构成导体层102的铜的电离倾向更小的电离倾向。然而，如在专利文献2中的情形，在电镀层与柔性基底材料之间的界面处的粘附力是不牢固的，这就不可能避免发生来自界面的腐蚀。
因此，本发明的目的是提供一种即使在高温和高压工作条件下也能够防止构成集电器的导体层的腐蚀和洗脱、同时实现与MEA充分电连接的柔性电路板，及其制造方法，并且提供一种使用柔性电路板的燃料电池。
解决问题的技术方案
根据本发明的一个方面的柔性电路板是其上设置有燃料电池的集电器的柔性电路板，包括：绝缘柔性基底材料；提供燃料或空气的多个开口，所述开口设置在规定区域中，以在厚度方向上穿透所述柔性基底材料；构成所述集电器的导体层，所述导体层形成在规定区域中所述柔性基底材料的正面和背面上、以及在所述多个开口的内壁上；以及形成在导体层之上的导电表面处理薄膜，所述导电表面处理薄膜具有比所述导体电层的抗腐蚀性更高的抗腐蚀性。
根据本发明一个方面的燃料电池包括：膜电极组件(MEA)，其由电解质膜、结合到所述电解质膜的一个表面的燃料电极、以及结合到所述电解质膜的另一表面的空气电极构成；以及根据本发明的柔性电路板，所述柔性电路板布置为使得所述集电器接触所述燃料电极或所述空气电极。
根据本发明的一个方面的一种用于制造柔性电路板的方法，包括：制备双面覆金属层压板，所述双面覆金属层压板具有绝缘柔性基底材料以及分别设置在所述柔性基底材料的两面上的第一和第二金属箔；在所述双面覆金属层压板上在集电器形成预期区域中形成多个开口，所述开口在厚度方向上穿透所述双面覆金属层压板；通过对其上形成有所述开口的所述双面覆金属层压板应用电镀处理，在所述第一和第二金属箔之上并且在所述开口的内壁上形成电镀薄膜；通过蚀刻对所述第一和第二金属箔以及电镀薄膜形成图案来形成集电器；以及通过对其上形成有所述集电器的所述双面覆金属层压板应用电镀处理来在所述电镀薄膜之上形成表面处理薄膜，所述表面处理薄膜具有比所述电镀薄膜的抗腐蚀性更高的抗腐蚀性。
根据本发明的一个方面的一种用于制造柔性电路板的方法，包括：制备绝缘柔性基底材料；在所述柔性基底材料上集电器形成预期区域中形成多个开口，所述开口在厚度方向上穿透所述柔性基底材料；在所述柔性基底材料的正面和背面上形成抗电镀剂，所述抗电镀剂在所述集电器形成预期区域中具有开口；通过对其上形成有所述抗电镀剂的所述柔性基底材料应用电镀处理，在没有覆盖所述抗电镀剂的所述柔性基底材料之上和在所述多个开口的内壁上形成电镀薄膜；以及通过剥离所述抗电镀剂并且随后对其上形成有所述电镀薄膜的所述柔性基底材料应用电镀处理来在所述电镀薄膜之上形成表面处理薄膜，所述表面处理薄膜具有比所述电镀薄膜的抗腐蚀性更高的抗腐蚀性。
发明的有益效果
在根据本发明的柔性电路板中，构成集电器的导体层形成在柔性基底材料的两面上以及在开口的内壁上。在导体层之上，形成了由导电材料制成的表面处理薄膜，该表面处理薄膜具有比导体层的抗腐蚀性更高的抗腐蚀性。简而言之，与作为燃料及其中间产物的甲醇和酸接触的集电器的各部分全部由表面处理薄膜覆盖。与传统情形不同，不存在保护导体层的涂层与柔性基底材料之间的界面。因此，当将根据本发明的柔性电路板用作燃料电池的集电板时，即使在高温和高压工作条件下，也可以防止导体层的腐蚀和洗脱。由此，将使提供具有诸如输出电压之类的稳定特性的燃料电池变得可能。
附图说明
图1A是用于解释根据本发明的第一实施例的、用于制造柔性电路板的方法的横截面过程视图。
图1B是跟随图1A之后的用于解释根据本发明的第一实施例的、用于制造柔性电路板的方法的横截面过程视图。
图2A是用于解释根据本发明的第一实施例的、用于制造柔性电路板的方法的主过程平面视图。
图2B是跟随图2A之后的用于解释根据本发明的第一实施例的、用于制造柔性电路板的方法的主过程平面视图。
图3A是用于解释根据本发明的第二实施例的、用于制造柔性电路板的方法的横截面过程视图。
图3B是跟随图3A之后的用于解释根据本发明的第二实施例的、用于制造柔性电路板的方法的横截面过程视图。
图4是示出了根据本发明的实施例的燃料电池的配置示例的部分横截面视图。
图5是用于解释在其中容纳有两个MEA的柔性电路板的平面视图。
图6(1)是用作燃料电池集电板的常规柔性电路板的横截面视图，而图6(2)示出了在正被腐蚀且洗脱的状态下的柔性电路板的导体层的横截面视图。
具体实施方式
以下将参考附图对本发明的三个实施例进行描述。第一实施例和第二实施例涉及用作燃料电池的集电板的柔性电路板和及其制造方法，而第三实施例涉及使用本发明的柔性电路板的直接甲醇燃料电池(DMFC)。
应当注意的是，在每个图中具有相同功能的相同的组件构件由相同的附图标记来标明。将不重复具有相同的附图标记的组件构件的具体描述。附图仅是示例性表示，其中，将每个组件构件的厚度和平面尺寸适当地改变。
(第一实施例)
将使用图1A和1B中所示出的横截面过程视图以及图2A和2B中所示出的主过程平面视图来描述根据本发明的第一实施例的、用于制造柔性电路板的方法。
(1) 首先，如图1A(1)中所示，制备了双面覆铜层压板4。双面覆铜层压板4具有柔性基底材料1，以及分别设置在柔性基底材料1的两面上的铜箔2和铜箔3。柔性基底材料1为具有柔性的绝缘基底材料，其可以由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)制成的树脂薄膜形成。
使用分别在其两面上设置有12μm厚的铜箔的25μm厚的聚酰亚胺薄膜作为此实施例中的双面覆铜层压板4。应当注意的是，待使用的层压板可以是具有金属箔的双面覆金属层压板，该金属箔由不同于铜的金属(镍、铝等)制成并且其被设置在柔性基底材料1的两面上。还可以使用具有通过在柔性基底材料1的两面上印刷诸如银膏之类的导电膏而形成的互连的柔性电路板。
(2) 接下来，如图1A(2)和2A(1)中所示，将在厚度方向上穿透双面覆铜层压板4的多个开口5形成在双面覆铜层压板4上的集电器形成预期区域C中。
在此实施例中，如图2A(1)中所示，以网孔状态形成了多个开口5(例如具有500μm的孔直径和600μm的孔间距)。
应当注意的是，开口5通过使用二氧化碳激光器、紫外激光器等具有高加工精度的激光加工而形成。优选地，考虑到开口的受热经历和可加工性的影响而使用紫外激光器。在开口5的孔直径和孔间距大并且因此不需要高加工精度的其它情况下，可以通过钻孔或者冲压形成开口5。
在使用激光加工的情况下，在激光加工之后执行表面玷污去除处理，因为柔性基底材料1会由于在激光加工期间的热而产生凹陷。因此，防止了在对铜箔2和铜箔3进行电镀中匀镀能力（throwing power）的降低。应当注意的是，由于在表面玷污去除处理中执行了湿蚀刻，在图1A(2)中铜箔2和铜箔3将会缩减。
(3) 接下来，如图1A(3)中所示，将电镀处理应用于其中形成有开口5的双面覆铜层压板4的整个表面。由此，在铜箔2和铜箔3之上以及在开口5 的内壁上形成了电镀薄膜6。
在此实施例中，执行无电镀铜(或导电处理等)及其后的电解镀铜处理以形成5μm厚的镀铜薄膜作为电镀薄膜6。应当注意的是，电镀类型不限于镀铜。例如，还可以使用镀镍和镀银。
(4) 接下来，如图1B(4)和图2A(2)中所示，铜箔2、3以及电镀薄膜6通过蚀刻来形成图案以形成集电器7和8。集电器7为阳极端集电器，而集电器8为阴极端集电器。还形成了引出电极7a和引出电极8a，它们各自沿着柔性基底材料1从集电器7和集电器8延伸。
在这里，电镀薄膜6(镀铜薄膜)和铜箔2和3通过通用光加工法而形成图案。
(5) 接下来，如图1B(5)中所示，将电镀处理应用于其上形成有集电器7和集电器8的双面覆铜层压板4的整个表面。因此，在电镀薄膜6上形成了具有比电镀薄膜6的抗腐蚀性更高的抗腐蚀性的表面处理薄膜9。
在此实施例中，对镀铜薄膜镀镍以制作基底，并且对镀铜薄膜镀金以使其具有强抗腐蚀性。因此，形成由具有5μm厚的镀镍薄膜和具有1μm厚的镀金薄膜组成的镀镍/金(Ni/Au)薄膜作为为表面处理薄膜9。对于镀镍和镀金方法没有特别的限制，因此可以使用电解电镀处理、无电电镀处理等。还可以直接地应用镀金而不用执行镀镍。
应当注意的是，表面处理薄膜9可以由例如金(Au)、铂(Pt)或钛(Ti)制成。
还可以通过对电镀薄膜6施加涂液，然后烘干以及煅烧所施加的涂液来形成表面处理薄膜9，所述涂液包含：金属化合物，其具有从铱(Ir)、钌(Ru)、铑(Rh)、鈀(Pd)、铂(Pt)之中选择的至少一个铂族金属；以及有机溶剂。
(6) 接下来，如图1B(6)和2B(3)中所示，形成了绝缘层10(例如具有20μm厚)以横跨集电器7和集电器8之间的边界覆盖集电器7和集电器8的外围边缘部分。
绝缘层10具有开口10a和开口10b，提供这些开口使得以网孔状态形成多个开口5的区域暴露于底面。绝缘层10还具有开口10c和10d，提供这些开口使得引出电极7a和引出电极8a暴露于底面。
绝缘层10 可以通过层压由聚酰亚胺等制成的树脂薄膜和设置在树脂薄膜的一面上的粘合层组成的盖层来形成，或者通过印刷由聚酰亚胺等制成的树脂油墨来形成。还可以利用光阻焊剂来形成绝缘层10。
由于绝缘层10横跨集电器7和集电器8之间的边界形成，所以使保护表面处理薄膜9与柔性基底材料1之间的界面变得可能。
在形成了绝缘层10之后，执行成形处理。因此，获得了适用于燃料电池的集电板的柔性电路板20。所述柔性电路板20包括：绝缘柔性基底材料1；提供燃料或空气的多个开口5，该开口5被设置在规定区域中(集电器起泡区域)以在厚度方向上穿透柔性基底材料1；构成集电器7和集电器8的电镀薄膜 (导体层) 6，该电镀薄膜6形成在规定区域中的柔性基底材料1的正面和背面上以及在多个开口5的内壁上；以及在电镀薄膜6上形成的导电表面处理薄膜9，该表面处理薄膜9具有比电镀薄膜6的抗腐蚀性更高的抗腐蚀性。
应当注意的是，稍后将在第三实施例中对图1B(6)和图2B(3)中所示出的折线B进行详细说明。在制造燃料电池的过程中，柔性电路板20沿着折线B折叠以将MEA容纳在其中。
如上文所述，在根据本实施例的柔性电路板20中，与甲醇和作为其中间产物的酸接触的集电器7和集电器8的各部分全部由表面处理薄膜9覆盖。也就是说，在与甲醇和作为其中间产物的酸接触的各部分中，与传统工艺不同，不存在保护导体层的涂层与柔性基底材料之间的界面。因此，即使在高温和高压工作条件下，也能够防止电镀薄膜6的腐蚀和洗脱。
另外，由于表面处理薄膜9由导电金属或导电金属氧化物制成，所以充分地保证与MEA的电连接变得可能。
(第二实施例)
接下来，将使用图3A和3B中所示出的横截面过程视图来描述根据本发明的第二实施例的、用于制造柔性电路板的方法。第二实施例与第一实施例之间的差异之一在于第二实施例中的起始材料不是双面覆铜层压板而是柔性基底材料。在下文中，将主要地给出不同于第一实施例的部分的描述。
(1) 首先，如图3A(1)中所示，制备了绝缘柔性基底材料11。在此实施例中，具有25μm厚的聚酰亚胺薄膜被用作柔性基底材料11。应当注意的是，柔性基底材料11是具有柔性的绝缘基底材料，其可以由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)制成的树脂薄膜形成。
(2) 接下来，如图3A(2)中所示，多个开口12形成在柔性基底材料11上的集电器形成预期区域中，开口12在厚度方向上穿透柔性基底材料11。
如在第一实施例中形成开口5的情况那样，根据孔直径、孔间距等，从利用诸如二氧化碳激光器和紫外激光器之类的激光器的激光加工、钻孔、冲压等方法中选择用于形成开口12的方式。在开口12是相对大的其它情况下，可以通过使用聚酰亚胺蚀刻溶液等的树脂蚀刻方法将开口12形成在柔性基底材料11中。
在使用激光加工的情况下，在激光加工之后执行表面玷污去除处理，因为柔性基底材料11可能由于在激光加工期间的热而凹陷。
(3) 接下来，如图3A(3)中所示，在柔性基底材料11的正面和背面上形成抗电镀剂13，该抗电镀剂13在集电器形成预期区域中具有开口13a。
(4) 接下来，如图3B(4)中所示，将电镀处理应用于其上形成有抗电镀剂13的柔性基底材料11的整个表面。因此，在柔性基底材料11之上以及在没有覆盖该抗电镀剂13的多个开口12的内壁上形成了电镀薄膜14。
在此实施例中，执行无电镀铜(或导电处理等) 及其后的电解镀铜处理以形成5μm厚的镀铜薄膜作为电镀薄膜14。应当注意的是，在执行无电镀铜之前，可以执行无电镀镍以在柔性基底材料11上形成镀镍层(晶种层)。这使形成具有强粘合强度的镀铜薄膜成为可能。
(5) 接下来，剥离抗电镀剂13。因此，如图3B(4)中所示，形成了阳极端集电器15和阴极端集电器16。
在抗电镀剂13被剥离之后，将电镀处理应用于柔性基底材料11的整个表面，以在如图3B(5)中所示出的电镀薄膜14之上形成表面处理薄膜17，该表面处理薄膜17具有比电镀薄膜14的抗腐蚀性更高的抗腐蚀性。
在此实施例中，如在第一实施例中表面处理薄膜9的情况一样，将电镀薄膜14镀镍并且镀金。因此，形成由具有5μm厚的镀镍薄膜和具有1μm厚的镀金薄膜组成的镀镍/金(Ni/Au)薄膜，作为表面处理薄膜17。对镀镍和镀金方法不存在特别的限制，因此可以使用电解电镀处理、无电电镀处理等。此外，表面处理薄膜17可以由与表面处理薄膜9相同的材料构成。
(7) 接下来，如图3B(6)中所示，形成具有与第一实施例中的绝缘层10的配置相类似的配置的绝缘层18。
然后，执行成形处理，得到根据第二实施例的柔性电路板20A。如图3B(6)中所示，类似根据第一实施例的柔性电路板20，在柔性电路板20A中，与甲醇和作为其中间产物的酸接触的集电器15和集电器16的各部分全部由表面处理薄膜17覆盖，所覆盖的部分包括充当燃料供应端口的开口的侧面。因此，根据第二实施例，能够获得类似于第一实施例中的那些操作效果。另外，能够获得更薄的柔性电路板。
(第三实施例)
现给出使用根据第一实施例的柔性电路板的燃料电池的描述。图4是根据本实施例的燃料电池30的一部分的横截面视图。
如图4中所示，燃料电池30是直接甲醇燃料电池(DMFC)，其包括：由电解质膜31、燃料电极32以及空气电极33构成的MEA 34；沿着折线B折叠、以将MEA 34容纳其中的柔性电路板20；外壳35；以及密封剂36。
MEA 34由电解质膜31、结合到电解质膜31的一个表面的燃料电极32以及结合到电解质膜31的另一表面的空气电极33构成。
将柔性电路板20沿着折线B折叠以将MEA 34容纳其中，使得集电器7接触燃料电极32而集电器8接触空气电极33。
如图4中所示，将MEA 34和柔性电路板20固定在外壳35的内部。更具体地，如图4中所示，外壳35由半个外壳35a和35b构成，而将这些半个外壳35a和35b装配成一个外壳35，使得其中容纳有MEA 34的柔性电路板20从上下容纳在这些半个外壳之间。
同样如图4中所示，半个外壳35a具有形成在其中的多个槽35a1以用于提供甲醇。半个外壳35b具有形成在其中的多个缝35b1以用于提供空气。
将密封剂36设置在经折叠以便在其中容纳MEA 34的柔性电路板20的外围部分。将作为框式构件(诸如O型环状物)的密封剂36设置在柔性电路板20上集电器7和集电器8的每一个外围区域中，以防止甲醇及其中间产物泄露到外部。
当操作燃料电池30以发电时，将作为燃料的甲醇水溶液通过集电器7的开口5提供给燃料电极32，而将空气通过集电器8的开口5提供给空气电极33。
提供给燃料电极32的甲醇水溶液与燃料电极32的催化剂接触。由此，甲醇水溶液转化成氢离子和二氧化碳，并产生了电子，如下文所示出的等式(1)所示：
CH3OH + H2O → CO2 + 6H﹢+ 6e﹣   ... (1)
产生的电子通过柔性电路板20的集电器7，并且被从引出电极7a引导到外部以便提供给电子设备。然后，操作电子设备的电子经由引出电极8a被引导到集电器8。
另一方面，由等式(1)产生的氢离子穿过电解质膜31并且到达空气电极33，在这里氢离子与经由集电器8的开口5提供的空气中的氧发生反应，并且与被引导到集电器8的电子发生反应，如等式(2)所示。由此，产生了水。
3/2O2 + 6H﹢+ 6e﹣ →  3H2O   ... (2)
在根据本实施例的燃料电池30中，构成集电器7和集电器8的金属(铜箔2、3以及电镀薄膜6)由具有极好抗腐蚀性的表面处理薄膜7无缝地覆盖。因此，即使当燃料电池30暴露于甲醇或由甲醇的氧化作用生成的酸时，由表面处理薄膜7保护集电器7和集电器8免受腐蚀和洗脱。由此，能够稳定地分解作为燃料的甲醇，使得能够稳定地维持诸如输出电压之类的特性。
应当注意的是，还可以构成包括串联连接的多个燃料电池的堆叠电池。图5示出了根据修改形式的柔性电路板20B的平面视图。
在柔性电路板20B中，将四个集电器7A、7B、8A、8B设置在柔性基底材料1上。集电器7B和集电器8A经由接合部分40电连接。这些集电器7A、7B、8A、8B全部都由铜箔2、3以及电镀薄膜6构成，并且如在上述集电器7和集电器8中一样，它们的表面都由表面处理薄膜9覆盖。
将柔性电路板20B沿着折线B1折叠，以将第一MEA(未示出)容纳在集电器7A与集电器8A之间，而将第二MEA(未示出)容纳在集电器7B与集电器8B之间。集电器7A与第一MEA的燃料电极接触，而集电器7B与第二MEA的燃料电极接触。集电器8A与第一MEA的空气电极接触，而集电器8B与第二MEA的空气电极接触。因此，获得了包括串联连接的两个燃料电池的燃料电池。
应当注意的是，还可以这样地构成燃料电池，即将柔性电路板20B沿着图5中的折线B2折叠。在这种情况下，集电器7A和集电器8A分别与第一和第二MEA的燃料电极接触，而集电器7B和集电器8B与第一和第二MEA的空气电极接触。
此外，增加由集电器7B、8A以及接合部分40构成的结构的数目，可以容易地增加燃料电池的数目，从而获得具有高压的燃料电池。
在前述描述中，已公开了根据本发明的三个实施例。
尽管在前述实施例中，将双面覆铜层压板和柔性基底材料用作起始材料，但也可以将单面覆铜层压板用作起始材料。
此外，在第一实施例(第二实施例)中，集电器7和集电器8(集电器15和集电器16)两者都形成在柔性基底材料上，并且该柔性基底材料沿着折线B折叠以便用在燃料电池中。然而，在将阳极端集电板和阴极端集电板作为单独的实体形成时，可以仅将集电器中的一个形成在柔性基底材料上。
基于前述描述，本领域的技术人员可以构思本发明的额外效果和各种修改。然而，本发明的各方面不限于上文所公开的各实施例。应该理解的是，在不背离源自权利要求及其等价所规定范围的本发明的概念性精神和意义的情况下，本发明的各种添加、修改以及部分删除都是可能的。
附图标记列表
1,11              柔性基底材料
2,3                铜箔
4                  双面覆铜层压板
5,12             开口
6                  电镀薄膜
7,8,15,16     集电器
7a,8a            引出电极
9,17             表面处理薄膜
10,18           绝缘层
10a,10b,10c,10d   开口
13                 抗电镀剂
13a                开口
14                  电镀薄膜
20,20A,20B   柔性电路板
30                  燃料电池
31                  电解质膜
32                  燃料电极
33                  空气电极
34                  膜电极组件(MEA)
35                  外壳
35a，35b      半个外壳
35a1              槽
35b1              缝
36                 密封剂
40                 接合部分
100               柔性电路板
101               柔性基底材料
102               导体层
103               涂层
104,105       开口
S                  界面
C                 集电器形成预期区域
B                 折线

Claims (10)

1.一种其上设置有燃料电池的集电器的柔性电路板，包括：
绝缘柔性基底材料；
提供燃料或空气的多个开口，所述开口设置在规定区域中以便在厚度方向上穿透所述柔性基底材料；
构成所述集电器的导体层，所述导体层形成在规定区域中所述柔性基底材料的正面和背面上以及在所述多个开口的内壁上；
形成在所述导体层之上的导电表面处理薄膜，所述导电表面处理薄膜具有比所述导体层的抗腐蚀性更高的抗腐蚀性；以及
绝缘层，设置所述绝缘层以便横跨所述集电器的边界遮盖所述集电器的外围边缘部分。
2.根据权利要求1所述的柔性电路板，其中
所述导体层由铜(Cu)制成，并且
所述表面处理薄膜是由金(Au)、铂(Pt)或钛(Ti)制成的电镀薄膜。
3.根据权利要求2所述的柔性电路板，其中
所述表面处理薄膜以镀镍(Ni)薄膜作为基底。
4.根据权利要求2所述的柔性电路板，进一步包括
沿着所述柔性基底材料从所述集电器延伸的引出电极。
5.根据权利要求1所述的柔性电路板，进一步包括
沿着所述柔性基底材料从所述集电器延伸的引出电极。
6.一种燃料电池，包括：
膜电极组件(MEA)，所述膜电极组件由电解质膜、结合到所述电解质膜的一个表面的燃料电极以及结合到所述电解质膜的另一表面的空气电极构成；以及
根据权利要求4的柔性电路板，布置了所述柔性电路板使得所述集电器接触所述燃料电极或所述空气电极。
7.一种燃料电池，包括：
膜电极组件(MEA)，所述膜电极组件由电解质膜、结合到所述电解质膜的一个表面的燃料电极以及结合到所述电解质膜的另一表面的空气电极构成；以及
根据权利要求2的柔性电路板，布置了所述柔性电路板使得所述集电器接触所述燃料电极或所述空气电极。
8.一种燃料电池，包括：
膜电极组件(MEA)，其由电解质膜、结合到所述电解质膜的一个表面的燃料电极以及结合到所述电解质膜的另一表面的空气电极构成；以及
根据权利要求1的柔性电路板，布置了所述柔性电路板使得所述集电器接触所述燃料电极或所述空气电极。
9.一种用于制造柔性电路板的方法，包括：
制备具有绝缘柔性基底材料以及分别设置在所述柔性基底材料的两面上的第一和第二金属箔的双面覆金属层压板；
在双面覆金属层压板上在集电器形成预期区域中形成多个开口，所述开口在厚度方向上穿透所述双面覆金属层压板；
通过对其上形成有所述开口的所述双面覆金属层压板应用电镀处理，在所述第一和第二金属箔之上以及在所述开口的内壁上形成电镀薄膜；
通过蚀刻对所述第一和第二金属箔以及电镀薄膜形成图案来形成集电器；
通过对其上形成有所述集电器的所述双面覆金属层压板应用电镀处理来在所述电镀薄膜之上形成表面处理薄膜，所述表面处理薄膜具有比所述电镀薄膜的抗腐蚀性更高的抗腐蚀性；以及
在形成表面处理膜之后，形成绝缘层以便横跨所述集电器的边界遮盖所述集电器的外围边缘部分。
10.一种用于制造柔性电路板的方法，包括：
制备绝缘柔性基底材料；
在所述柔性基底材料上在集电器形成预期区域中形成多个开口，所述开口在厚度方向上穿透所述柔性基底材料；
在所述柔性基底材料的正面和背面上形成抗电镀剂，所述抗电镀剂在所述集电器形成预期区域中具有开口；
通过对其上形成有所述抗电镀剂的所述柔性基底材料应用电镀处理，在没有覆盖所述抗电镀剂的所述柔性基底材料之上以及所述多个开口的内壁上形成电镀薄膜；
通过剥离所述抗电镀剂并且随后对其上形成有所述电镀薄膜的所述柔性基底材料应用电镀处理来在所述电镀薄膜之上形成表面处理薄膜，所述表面处理薄膜具有比所述电镀薄膜的抗腐蚀性更高的抗腐蚀性；以及
在形成表面处理薄膜之后，形成绝缘层以便横跨所述集电器的边界遮盖所述集电器的外围边缘部分。
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