TWI484691B - 疊層式燃料電池裝配 - Google Patents

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Description

疊層式燃料電池裝配
本發明係關於一種用於裝配疊層式燃料電池之方法與裝置，其中包含一或多個下衝頭之裝配頭係用來自片材料切割出部分及將該部分轉移至用於疊層之電極板。
典型地藉由將許多個別的電池疊層在一起來裝配基於質子交換膜技術之燃料電池。各電池包含膜電極組(membrane-electrode assembly，MEA)，且在該MEA之任一側具有相關的陽極和陰極板。使用墊片以確保在該MEA周圍之流體緊密密封。
習知燃料電池10之典型配置展示於圖1中，其中，為表示清楚，圖1以分解形式說明不同之層。固態高分子離子轉移膜11夾於陽極12及陰極13間。典型地，陽極12及陰極13皆由諸如多孔碳之導電、多孔性材料形成，其中，鉑及/或其他貴金屬觸媒鍵結至該材料。陽極12及陰極13通常與膜11的個別相鄰表面直接鍵結。此組合一般整體地稱為膜電極組。
陽極流體流場板14及陰極流體流場板15將聚合物膜11及多孔性電極層12、13夾於其中。中間背襯層12a，13a亦稱為擴散層或氣體擴散層，亦可用於陽極流體流場板14及陽極12間，且相似地可用於陰極流體流場板15及陰極13間。背襯層12a、13a為多孔性以允許氣體擴散至陽極及陰極表面與來自陽極及陰極表面之氣體擴散，以及協助電 池中水汽及液態水管理。
流體流場板或電極板14、15皆由導電、非多孔性材料形成，其中可藉此形成至個別陽極電極12或陰極電極13之電性接觸。同時，流體流場板促進流體燃料、氧化劑及/或反應產物至多孔性電極12、13之輸送及/或來自多孔性電極12、13之排出。藉由在流體流場板表面形成諸如在多孔性電極12、13中之凹槽或通道16之流體流場通路來達到係習知的。
電極板14、15為相互電絕緣且藉使用置於流體流板與聚合物膜11間之流場區域周圍之墊片使跨越板14、15之流場保持為流體緊密。
為允許產生有用的功率量，需要將諸如展示於圖1中的個別電池裝配為較大的電池堆。此可藉由在平面堆中將複數個電池疊層，形成交錯的陽極及陰極板連結而完成。以串聯方式連結個別電池允許該堆產生較高之電壓，而以並聯方式連結電池或電池組允許產生較高之電流。可使用複數個堆來產生例如用於氫供電車輛之電力裝置中之電力。
需裝配大量的電池以形成各個別堆。因此，製造此等堆需要許多各別步驟，其各自需要組成各電池之各種層之準確定位。任何失準可造成整個堆之失敗(例如電短路或來自燃料或氧化物路徑洩漏)。因此，對於燃料電池科技應用至量產而言，重要的是裝配堆之製造方法為快速、準確且確實的。
關於此等燃料電池堆裝配之特殊問題係有關於組件諸如墊片之準確定位與對準，其本質為撓性因此與諸如金屬流體流場板之較無撓性組件對準較難，尤其是當需要次微米放置準確度時。墊片可以附著性墊片材料之模切割片形式提供，其需要在放置於諸如流體流場板或MEA之基材上之前與支撐紙分離。
準確地定位此等附著性材料是很難在沒有對準工具之輔助用手完成，且為高度勞力密集。
用於該燃料電池裝配之撓性組件之預切片之使用亦有問題，因為該片可能在處理或裝配過程中遭受移動或扭曲。支撐紙(例如以及諸如墊片之附著層)之使用將傾向於減少扭曲但可能不足以維持此等墊片可重複性的次微米等級準確度的定位。
進一步的問題是如何以最少操作來裝配疊層式燃料電池以加速整體製程且降低可能受制於定位容忍度之變數數目。
更一般性的進一步問題是如何加速裝配疊層式燃料電池整體製程而不犧牲準確度或可重複性。
本發明之目的為對付一或多個上述問題。
根據本發明之第一態樣，提供裝配疊層式燃料電池之方法，其方法包含步驟如下：將第一片材料提供至第一模；將裝配頭移位至鄰近該第一模之第一位置，該裝配頭包含經組態以嚙合該第一模之表面之第一下衝頭；使該第一下衝頭嚙合該第一模以自該第一片材料劃分出一部份
將該第一片部份附著至該第一下衝頭之表面；將該裝配頭與該第一片材料部分移位至包含電極板之裝配站；及將該第一片材料施用至該電極板之表面。
本發明之優點為切割片材料與將該片材料轉移至用於疊層之電極板之方法可以單一方法之部分及使用單一裝配頭來實施。此克服前述關於在預切片材料之處理或裝配過程中之移動及扭曲的問題。本發明的進一步優點包含直接與間接裝配成本之降低，其是因為在相同整體方法中實施下衝頭與疊層操作。
藉於該下衝頭之表面開口施用真空，該片部份可附著至該下衝頭之表面。使該片部份緊附至該下衝頭之真空系統之使用使該片材料在移位至該裝配站之過程牢固地附至該裝配頭，及允許該片材料在疊層至該電極板後鬆開。
該裝配頭可能包含具有經組態以嚙合第二模之第二下衝頭，其中該方法包含：將第二片材料提供至第二模；將裝配頭移位至鄰近該第二模之第二位置，該裝配頭包含經組態以嚙合該第二模之表面之第二下衝頭；使該第二下衝頭嚙合該第二模以自該第二片材料劃分出一部份
將該裝配頭與該第二片材料部分移位至包含電極板之裝配站；及將該第二片材料施用至該電極板之表面。
在該裝配頭上具有超過一個下衝頭使該裝置操作步驟數目減少，其使該方法加快。
如同第一片材料部份，藉由在該第二下衝頭之表面開口施用真空，該第二片部份可附著至該第二下衝頭之表面。
該裝配頭可自該第二位置移位至該裝配站且該第一及第二片材料部份皆附著至該第一及第二下衝頭之個別表面上，其中以單一操作將該第一及第二片材料施用至該電極板表面。如此是由該第一及第二下衝頭之定位容忍度而非該裝配頭相對於該裝配站之容忍度所要求，此改良該第一及第二片材料之相對定位容忍度。
在較佳的具體實例中，該第二下衝頭表面之外周邊完全地位於該第一下衝頭表面之內周邊內。當該第一片材料包含附著性墊片材料及該第二片材料包含多孔性氣體擴散層材料，其中該墊片材料需要環繞在該疊層式燃料電池中 之氣體擴散層材料時，此係尤其相關的。此使片組件二者同時載於該裝配頭上，其從該裝配方法中移除一個操作。
可使該第一或第二片材料藉自該片材料帶之線狀片饋入線提供至該第一模。可自捲筒提供該片材料帶。因為是在該裝配裝置上實施該片材料之切割，故無須以特別形式供應該片材料，除非有與該裝配方法相當之特定寬度及厚度。
可藉使包含一系列連結電極板之線狀片饋入線將電極板提供至該裝配站。可以具有已經置於適當位置之任何所需表面流動通道之預切形式提供該電極板(可能為陽極板)。
在將該第一片材料部份施用至該電極板表面後，可自該裝配站至第二裝配站指引該連結電極板之系列。之後，該第二裝配站可用於執行諸如進一步電極板(例如陰極板)之施用之其他操作，同時該第一裝配站裝備有新電極板，進一步片材料將被施用至該新電極板。因此，在該第二裝配站實施之操作可與在該第一裝配站實施之後續操作平行進行，因而使該方法更進一步地加快。
其中該裝配頭為第一裝配頭，該方法可進一步包含：將第三片材料提供至第三模；將裝配頭移位至鄰近該第三模之第三位置，該第二裝配頭包含經組態以嚙合該第三模之表面之第一下衝頭；使該第二裝配頭之第一下衝頭嚙合該第三模以自該第三片材料劃分出一部份；將該第三片部份附著至該第二裝配頭之第一下衝頭之 表面；將該第二裝配頭與該第三片材料部分移位至該裝配站；及將該第一片材料施用至該第一與第二片材料部份上。
使用可能與該第一裝配頭實質相同的第二裝配頭使一些操作能被平行地實施。舉例而言，該第一與第二裝配頭可被操作至不同的切割位置及同時獲得片材料部份，之後將該片材料部份依序施用至該電極板。此進一步使整體方法加快。
如同該第一及第二片部份，藉在該第二裝配頭之第一下衝頭表面開口施用之真空，該第三片部份可附著至該第二裝配頭之第一下衝頭的表面。
如同該第一裝配頭，該第二裝配頭可包含具有一經組態以嚙合第四模之表面之第二下衝頭，該方法可進一步包含：將第四片材料提供至該第四模；將該裝配頭移位至鄰近該第四模之第四位置；使該第二裝配頭之第二下衝頭嚙合該第四模以自該第四片材料劃分出一部份；將該第二裝配頭與該第四片材料部分移位至該裝配站；及將該第四片材料施用至該第一與第二片材料部份上。
例如，該第三及第四片材料部份可為用於該燃料電池陰極側之墊片或氣體擴散層，其中該第一及第二片材料部 份為用於該燃料電池陽極側之墊片及氣體擴散層。
在另外具體實例中，該第一裝配頭可用於切割及使各第一、第二、第三及第四片材料部份移位。
如同其他片部份，藉於該第二裝配頭之第二下衝頭表面開口施用之真空，該第四片部份可附著至該第二裝配頭之第二下衝頭之表面。
可將該第二裝配頭自該第四位置移位至該裝配站，及該第三及第四片材料部份皆附著至該第二裝配頭之第一及第二下衝頭的個別表面，及以單一操作步驟將該第三及第四片材料部份施用於該第一及第二片材料部份上。
該第一裝配頭可包含在第五位置之經組態以嚙合第五模之第三下衝頭，該方法可進一步包含：將第五片材料提供至該第五模；將該第一裝配頭移位至第五位置；使該第三裝配頭嚙合該第五模以自該第五片材料劃分出一部份；將該第一裝配頭與該第五片材料部分移位至該裝配站；及將該第五片材料施用至該第一與第二片材料部份上。
在其他具體實例中，第二裝配頭可包含在第五位置經組態以嚙合第五模之下衝頭，該方法包含：將第五片材料提供至該第五模；將該第二裝配頭移位至第五位置；使該第二裝配頭之下衝頭嚙合該第五模以自該第五片材料劃分出一部份；將該第二裝配頭與該第五片材料部分移位至該裝配站；及將該第五片材料施用至該第一與第二片材料部份上。
該第五片材料部份較佳地形成用於該燃料電池裝配之 膜電極組。
根據本發明之第二態樣，有提供用於裝配疊層式燃料電池之裝置，該裝置包含：複數個片饋入線，各別經組態以接收用於該燃料電池之層的片材料；裝配站，由經組態以將一系列連結的電極板指引至該裝配站的該片饋入線饋入其中；複數個切割站，由其他的複數個片饋入線饋入，各切割站包含用以定義自各別片材料劃分出之部份；裝配頭，其經組態成可在裝配站及各切割站間轉移，及包含第一下衝頭，其具有在第一切割定位經組態以嚙合對應模，其中該裝置經組態以：使該裝配頭在該切割站與該裝配站間移位；開動該裝配頭以在該切割站從各片材料劃分出一部份之片材料；及將該劃分部份自該切割站轉移至該裝配站。
該裝配頭可包含具有經組態以在第二切割定位嚙合對應模之表面的第二下衝頭、完全在該第一下衝頭表面內部周邊之內的該第二下衝頭表面外部周邊。
該第一及第二下衝頭之表面可包含用來施用真空以使劃分自各別下衝頭之片材料附著至該裝配頭之開口。
其他與本發明第一態樣相關之視情況選用且較佳之特徵亦可施用至該第二態樣。
以下以實例方式及參照所揭露之圖式進一步地詳盡敘述本發明之態樣及具體實例。
展示於圖1中之習知燃料電池組態已作為本發明之部分先前技術於前面敘述過。
根據本發明之第二態樣之例示性裝置200之透視圖說明於圖2中。該裝置200亦以平面圖方式展示於圖3及以側視圖方式展示於圖4中。提供一些片饋入線201a-g以饋入一些對應之片材料202a-g。於該具體實例中展示：總共提供7條饋入線，其經組態以饋入MEA 202a之連結系列、2個附著性墊片材料202b、202f、2個氣體擴散層材料202c、202e、連結之陽極電極板202d之系列及連結之陰極電極板202g之系列。以原料形式提供用於該墊片及氣體擴散層線201b、201c、201e、201f之材料，即僅具有清楚之片厚度與寬度，其中以預製備且諸如流體流通道之表面已經在適當位置上(例如其可藉衝印及/或蝕刻形成)之形式提供用於該陽極及陰極電極板202d、202g之材料。為指引該陽極及陰極板通過裝配200，連續板相互連接，儘管該等板可另外自包含此等零件之疊堆之漏斗饋入。該墊片及氣體擴散材料可自捲筒或片饋入原料供應。該墊片材料可以在其之一側或兩側有支撐紙之附著片形式供應，同時可以沒有任何附著層之方式施用該氣體擴散層材料。
該MEA線201a提供現成的膜電極組，其在該具體實例中展示的是其為指引而連結在一起，且在裝配前僅需要 最終切割來修邊及劃分各別MEA構件。該MEA亦可以捲筒饋入片或得自片饋入器之個別零件之形式提供。對於各饋入線，有利的是裝配200裝備有以片或連結構件系列形式存在之材料，因為此使該裝配之複雜性降低。
饋入線201d指引該陽極板202d向第一中間疊層或裝配站203，其中將該墊片、氣體擴散層及膜電極組構件疊層至各陽極板。為此目的，裝備有多功能裝配頭204。裝配頭204可藉取放機制沿一或多個軸跨越該饋入線(為表清楚，未展示)。在較佳的具體實例中，裝配頭204可沿x軸(展示於圖2中)跨越，其為該饋入線之平面方向及跨越至經組態以提供該片材料之饋入線之方向，且其可在z軸上提高或降低，即在與該饋入線之平面之垂直方向。
例示性操作系列產生包含具有如下之氣體擴散層及墊片之陽極板之裝配。
陽極板為第一前進至裝配站203者。藉將以一或多個在該裝配站之針與該陽極板對應之洞嚙合來安置該陽極板，使該陽極板可準確地安置在裝配站203。將裝配頭204移位至在該墊片饋入線201b之位置之第一模205。之後，該裝配頭中之下衝頭與橫跨該墊片材料之模202b嚙合，將該片切割出墊片形狀片。該下衝頭裝備有經真空施用之開口系列，使得該墊片可緊附於裝配頭204。之後，該裝配頭自模205收回且移位至上有氣體擴散層材料之第二模206。
當該墊片材料仍在該裝配頭上適當地方，在該裝配頭之第二下衝頭與橫跨該氣體擴散層材料之第二模嚙合，切 割出被已存在之墊片材料環繞之一部份材料。之後，該裝配頭204自第二模206收回且帶著該墊片及氣體擴散層部份移位橫跨至裝配站203。在單一操作步驟中，在裝配站203之位置，該裝配頭將該墊片及氣體擴散層施用至該陽極板。因為該氣體擴散層徹底地符合於該墊片層內，該氣體擴散層一經施用至該陽極板，該氣體擴散層橫向地保持於適當位置。因此在該氣體擴散層上無需附著劑，儘管至少提供部分附著層以確保該層在後續步驟中不平移。
該墊片及氣體擴散層一經施用，將MEA層施用於該陽極板上。此可藉使可能包含用來切割及緊附至MEA構件之裝配頭204移位來完成，或可藉特別為了切割及使該MEA構件移位至裝配站203之目的而使用第二裝配頭207來實施。
在上面提及之第一選擇，可提供第二裝配頭208(表面上與第一裝配頭204相同)以從由片饋入線201g、201f饋入之各別模209、210獲得墊片及氣體擴散層部份。此第二裝配頭208可因此藉當該第一裝配頭自MEA站211收回該MEA的同時，平行地實施其他操作步驟而用來使該整體方法加快。
在該第二選擇，當第二裝配頭207被用來獲得該MEA的同時，第一裝配頭204可被用來自模209、210獲得墊片及氣體擴散層部份。在此選擇中，MEA站211較佳地係從裝配站203開始偏移，以便避免任何在第二裝配頭207及第一裝配頭204移動間之衝突。第二裝配頭207經組態以 在MEA裝配站211及第一裝配站203間移位以將MEA構件轉移至該陽極板。
在各第一及第二選擇中，平行地實施某些操作，整體裝配方法可因此較僅使用一個裝配頭快。特別用於MEA層轉移之各別裝配頭之使用亦使裝配頭204設計之複雜性降低，因為此僅需要實施2個切割方法而非3個。
該陽極板一經裝備有所需之墊片、氣體擴散層及MEA，陽極板饋入線201d經指引以將該陽極板移動至第二裝配站212。之後，在由陰極板饋入線201g饋入之陰極板上之位置之第三裝配頭213將陰極板自陰極片材料202g提起且使該陰極板移位至第二裝配站212。操作截除葉片致動器(cropping blade actuator)214以自該片饋入線劃分出陰極板。
在第二裝配站212，該陰極板一經施用，該陽極饋入線將該已完成之燃料電池裝配指引至第三裝配站217且以連續之指引步驟操作進一步截除葉片致動器(cropping blade actuator)215兩次。之後，將該經裝配之燃料電池傳遞至裝配滑運道以進行進一步裝配。第三裝配站217較佳地裝備有用於使燃料電池裝配在截除操作中維持定位之真空床。
對上述各裝配頭，較佳地使用真空系統以在裝配站203、212之下衝頭步驟及疊層步驟間保留住構件。以下描述裝配頭204之進一步細節。
各種廢物滑運道218-223亦展示於圖1中，其伴隨著饋入有在從該片饋入線劃分出各種構件之切割操作後所得自 饋入線201a-c、e-g之碎片材料。
一或多個照相機401(圖4)可提供於片饋入裝配201之下方以在裝配過程中監控構件之相對定位。例如，照相機401可用來確保該墊片及氣體擴散層材料之邊在各自模之正確定位上。亦可使用照相機(若需要)來監控或調整該陽極線或陰極線之定位。
圖5及6展示以用於切割及使墊片及氣體擴散層片材料移位之不同組態呈現之例示性裝配頭204之不同透視切割視圖。圖5a及6a之零件A及B中，該裝配頭在鄰近墊片模205之組態中，且第一下衝頭包含外邊502、內邊503及在嚙合墊片模205時，經組態以在墊片材料中提供流體流通道之進一步特徵504。當該第一下衝頭接觸至模205時，墊片之外及內輪廓同時地形成外邊503、內邊502及進一步特徵504，並產生吐出的廢材。在內及外邊504、502間裝有真空座501以使該墊片在此下衝頭操作後保持在該下衝頭表面507上。在與墊片模205嚙合後，收回該第一下衝頭且使包含與第一下衝頭501內邊共邊之外邊503之第二下衝頭505延伸且與氣體擴散層膜206(C部分)嚙合。在片材料皆經劃分後，使各別第一及第二下衝頭501、505之表面507、508與彼此對齊且在裝配站203(圖2)將保持在表面507、508之該片材料(未展示)施用至該陽極板，如圖5及6之D部份所展示。
圖5及6亦說明裝備於裝配頭204之真空線509、510，其向位於第一及第二下衝頭501、505之表面507、508上 之開口提供吸力，以使該片材料在轉移至裝配站203過程中保持在適當位置。第一真空線509向第一下衝頭501之表面507提供吸力，而第二真空線510向第二下衝頭505之表面508提供吸力。
圖7圖示地說明將墊片及氣體擴散層從各別模205、206轉移至提供陽極板701之裝配站203之例示性方法中之一系列步驟。在步驟A中，裝配頭在墊片模上之位置。將墊片材料裝備在該模上，且該裝配頭使第一下衝頭501(圖5、6)與墊片模205嚙合(步驟B)。在該方法中，經墊片模205吐出且丟棄該墊片材料之部份702。之後，裝配頭204自該墊片模205收回(步驟C)且移位至氣體擴散層模206上(步驟D)。之後，裝配頭204使該第二下衝頭與氣體擴散層模206嚙合(步驟E)，並自氣體擴散層206收回，且該墊片及氣體擴散層部份附至該第一及第二下衝頭之各別表面。裝配頭204之後移位至裝配站203上(步驟G)，且將該墊片及氣體擴散層部份施用至陽極板701(步驟H)。裝配頭204之後自該裝配站收回(步驟I)，從該墊片材料之上表面拿走支撐紙。藉將支撐紙移位至裝配頭204至廢材滑運道或漏斗並鬆開施用於該第一下衝頭表面之真空(可視情況地施用正壓以確保該已清除支撐紙及吐出任何殘留材料)來丟棄該支撐紙。
在後續處理步驟，將該MEA施用至陽極板701之上。在圖7所展示之步驟後施用進一步墊片及氣體擴散層。之後施用陰極板以完成該燃料電池裝配。
較佳地將裝配頭204組態以使上述操作可用能使該頭沿至少2個線性軸之取放手臂來實施。可進一步組態該頭以包含額外地旋轉軸以容納額外方法。
在上述例示性具體實例中，各別饋入線201b、201f是為2個墊片材料202b、202f而裝備，以在陽極及陰極側容納不同形狀及組態之墊片。相似地，各別饋入線201c、201e是為2個氣體擴散層材料202c、202e而裝備，以在陽極及陰極側使用不同形狀及材料。可藉將該墊片線合併至一共用線及/或將該氣體擴散層線合併至一共用線來簡化該等線，其進一步簡化方法及相關的發明需要。
其他具體實例有意地落入如所附之申請專利範圍所定義之發明範疇中。
100‧‧‧製造氯氣產物之方法
102‧‧‧導管
240‧‧‧第二壓縮階段
232‧‧‧第一壓縮階段
104‧‧‧導管
106‧‧‧壓縮機
108‧‧‧導管
110‧‧‧冷凝器
112‧‧‧熱回收單元
114‧‧‧導管
116‧‧‧導管
118‧‧‧液態氯接收器
120‧‧‧導管
122‧‧‧導管
124‧‧‧氣體冷卻器
128‧‧‧導管
130‧‧‧導管
200‧‧‧製造氯氣產物之方法
202‧‧‧導管
204‧‧‧導管
206‧‧‧壓縮機
208‧‧‧導管
210‧‧‧冷凝器
212‧‧‧熱回收單元
218‧‧‧液態氯接收器
222‧‧‧導管
224‧‧‧氣體冷卻器
226‧‧‧導管
233‧‧‧導管
234‧‧‧重氯移除塔
236‧‧‧再沸器
238‧‧‧導管
241‧‧‧導管
242‧‧‧導管
243‧‧‧導管
244‧‧‧導管
245‧‧‧導管
246‧‧‧導管
248‧‧‧導管
250‧‧‧輕化合物脫除塔
252‧‧‧再沸器
254‧‧‧導管
300‧‧‧製造氯氣產物之方法
324‧‧‧氣體冷卻器
330‧‧‧導管
360‧‧‧冷箱冷卻器
362‧‧‧導管
364‧‧‧第一間接熱交換器
366‧‧‧第二間接熱交換器
368‧‧‧接收鼓
370‧‧‧閥
372‧‧‧導管
228‧‧‧導管
230‧‧‧導管
374‧‧‧閥
376‧‧‧導管
圖1為高分子電解質膜燃料電池之圖式分解剖面圖。
圖2為用於裝配疊層式燃料電池例示性裝置之透視圖。
圖3為圖2之裝置之平面視圖。
圖4為圖2及3之裝置之側視圖。
圖5及6包含用於圖2-4之例示性裝配頭之切離透視圖系列。
圖7包含說明在裝配疊層式燃料電池裝配之加工步驟系列之系列圖。
200‧‧‧例示性裝置/裝配
201‧‧‧片饋入裝配
201a‧‧‧片饋入線
201b‧‧‧片饋入線
201c‧‧‧片饋入線
201d‧‧‧片饋入線
201e‧‧‧片饋入線
201f‧‧‧片饋入線
201g‧‧‧片饋入線
202a‧‧‧片材料/MEA之連結之系列
202b‧‧‧片材料/附著性墊片材料
202c‧‧‧片材料/氣體擴散層材料
202d‧‧‧片材料/連結之陽極電極板之系列
202e‧‧‧片材料/氣體擴散層材料
202f‧‧‧片材料/附著性墊片材料
202g‧‧‧片材料/連結之陰極電極板之系列
203‧‧‧中間疊層/裝配站
204‧‧‧第一裝配頭
205‧‧‧第一模/墊片模
206‧‧‧第二模/氣體擴散層模
207‧‧‧第二裝配頭
208‧‧‧第二裝配頭
209‧‧‧模
210‧‧‧模
211‧‧‧MEA站
212‧‧‧第二裝配站
213‧‧‧第三裝配頭
214‧‧‧截除葉片致動器
215‧‧‧截除葉片致動器
216‧‧‧裝配滑運道
217‧‧‧第三裝配站
218‧‧‧廢物滑運道
219‧‧‧廢物滑運道
220‧‧‧廢物滑運道
221‧‧‧廢物滑運道
222‧‧‧廢物滑運道
223‧‧‧廢物滑運道

Claims (20)

  1. 一種裝配疊層式燃料電池之方法，該方法包含步驟如下：將第一片材料提供至第一模；將裝配頭移位至鄰近該第一模之第一位置，該裝配頭包含經組態以嚙合該第一模之表面之第一下衝頭；使該第一下衝頭與該第一模嚙合以自該第一片材料劃分出一部份將該第一片部份附著至該第一下衝頭之表面；將該裝配頭與該第一片材料部分移位至包含電極板之裝配站；及將該第一片材料施用至該電極板之表面。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中藉施用至該第一下衝頭表面開口之真空使該第一片部份附著至該第一下衝頭之表面。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中該裝配頭包含具有經組態以嚙合第二模之表面之第二下衝頭，該方法包含：將第二片材料提供至第二模；將裝配頭移位至鄰近該第二模之第二位置；使該第二下衝頭與該第二模嚙合以自該第二片材料劃分出一部份；將該裝配頭與該第二片材料部分移位至裝配站；及將該第二片材料施用至該電極板之表面。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中藉施用至該第二下衝頭表面開口之真空使該第二片部份附著至該第二下衝頭之表面。
  5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中將該裝配頭自該第二位置移位至該裝配站，且該第一及第二片材料部分二者附著至該第一及第二下衝頭之各別表面，及其中以單一操作將該第一及第二片材料部分施用至該電極板之表面上。
  6. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該第二下衝頭之表面之外周邊完全地位於該第一下衝頭之表面內周邊之內。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該第一片材料包含附著性墊片材料且該第二片材料包含多孔性氣體擴散層材料。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中藉線性片饋入線將該第一片材料自一條第一片材料提供至該第一模。
  9. 如申請專利範圍第1項或第8項之方法，其中藉包含連結電極板之系列之線性片饋入線將該電極板提供至該裝配站。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該裝配站為第一裝配站且在將該第一片材料部分施用至該電極板表面之操作後，該連結電極板之系列自該裝配站經指引至第二裝配站。
  11. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該裝配頭為 第一裝配頭，該方法包含：將第三片材料提供至第三模；將第二裝配頭移位至鄰近該第三模之第三位置，該第二裝配頭包含經組態以嚙合該第三模之表面之第一下衝頭；使該第二裝配頭之第一下衝頭與該第三模嚙合以自該第三片材料劃分出一部份將該第三片部份附著至該第二裝配頭之第一下衝頭之表面；將該第二裝配頭與該第三片材料部分移位至該裝配站；及將該第三片材料施用至該第一與第二片材料部份上。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中藉施用至該第二裝配頭之第一下衝頭表面開口之真空使該第三片材料附著至該第二裝配頭之第一下衝頭之表面。
  13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該第二裝配頭包含具有經組態以嚙合第四模之表面之第二下衝頭，該方法包含：將第四片材料提供至該第四模；將該裝配頭移位至鄰近該第四模之第四位置；使該第二裝配頭之第二下衝頭與該第四模嚙合以自該第四片材料劃分出一部份；將該第二裝配頭與該第四片材料部分移位至該裝配站；及 將該第四片材料施用至該第一與第二片材料部份上。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中藉施用至該第二裝配頭之第二下衝頭表面開口之真空使該第四片材料附著至該第二裝配頭之第二下衝頭之表面
  15. 如申請專利範圍第13項之方法，其中將該第二裝配頭自該第四位置移位至該裝配站，且該第三及第四片材料部分二者附著至該第一及第二下衝頭之各別表面，及其中以單一操作將該第三及第四片材料部分施用至該電極板之表面上。
  16. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該第一裝配頭包含經組態以在第五位置與第五模嚙合之第三下衝頭，該方法包含：將第五片材料提供至該第五模；將該第一裝配頭移位至該第五位置；使該第三下衝頭與該第五模嚙合以自該第五片材料劃分出一部份；將該第一裝配頭與該第五片材料部分移位至該裝配站；及將該第五片材料施用至該第一與第二片材料部份上。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該第五片材料部分形成用於該燃料電池裝配之膜電極組。
  18. 一種用於裝配疊層式燃料電池之裝置，該裝置包含：複數個片饋入線，其各經組態以接收用於該燃料電池 之層之片材料；裝配站，由經組態以將連結電極板之系列指引至該裝配站之該片饋入線饋入；複數個切割站，由其他複數個片饋入線饋入，各切割站包含用於從各別片材料定義將被劃分之部份之模；裝配頭，其經組態成可在裝配站及各切割站間轉移，及包含第一下衝頭，其具有在第一切割定位經組態之表面以與對應模嚙合，其中該裝置經組態以：使該裝配頭在該切割站與該裝配站間移位；開動該裝配頭以在該切割站從各片材料劃分出一部份之片材料；及將該劃分部份自該切割站轉移至該裝配站。
  19. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該裝配頭包含具有經組態以在第二切割定位嚙合對應模之表面之第二下衝頭，完全在該第一下衝頭表面內部周邊之內之該第二下衝頭表面之外部周邊。
  20. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該第一及第二下衝頭表面包含用來施用真空之開口以使被各別下衝頭劃分之片材料被附著至該裝配頭。
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