[go: up one dir, main page]

CN102036473A - 布线电路基板及燃料电池 - Google Patents

布线电路基板及燃料电池 Download PDF

Info

Publication number
CN102036473A
CN102036473A CN2010102927998A CN201010292799A CN102036473A CN 102036473 A CN102036473 A CN 102036473A CN 2010102927998 A CN2010102927998 A CN 2010102927998A CN 201010292799 A CN201010292799 A CN 201010292799A CN 102036473 A CN102036473 A CN 102036473A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit board
wired circuit
layer
insulating
fuel cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010102927998A
Other languages
English (en)
Inventor
花园博行
井上真一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of CN102036473A publication Critical patent/CN102036473A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/032Organic insulating material consisting of one material
    • H05K1/0326Organic insulating material consisting of one material containing O
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/002Shape, form of a fuel cell
    • H01M8/006Flat
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0269Separators, collectors or interconnectors including a printed circuit board
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1097Fuel cells applied on a support, e.g. miniature fuel cells deposited on silica supports
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1009Fuel cells with solid electrolytes with one of the reactants being liquid, solid or liquid-charged
    • H01M8/1011Direct alcohol fuel cells [DAFC], e.g. direct methanol fuel cells [DMFC]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0393Flexible materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0141Liquid crystal polymer [LCP]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

本发明提供布线电路基板及燃料电池。FPC基板具有基底绝缘层。基底绝缘层由第一绝缘部和第二绝缘部构成。第一绝缘部中设有弯折部。在基底绝缘层的一面上形成导体层。导体层由集电部和引出导体部构成。包覆层以包覆导体层的方式形成。作为基底绝缘层的材料,使用液晶聚合物。

Description

布线电路基板及燃料电池
技术领域
本发明涉及布线电路基板以及使用该布线电路基板的燃料电池。
背景技术
手机等移动设备需要小型且高容量的电池。因此,正在开发与锂二次电池等现有的电池相比可获得高能量密度的燃料电池。作为燃料电池,例如有直接甲醇型燃料电池(DirectMethanol Fuel Cells)。
在直接甲醇型燃料电池中,甲醇被催化剂分解,生成氢离子。通过使该氢离子与空气中的氧反应而产生电力。在该情况下,可以极有效地将化学能转化为电能,并且可以获得非常高的能量密度。
在这种直接甲醇型燃料电池的内部,例如设置柔性布线电路基板(以下简称为FPC基板)作为集电电路(例如参照日本特开2004-200064号公报)。
FPC基板具有在基底绝缘层上形成有导体层的结构。FPC基板的一部分被引出到燃料电池的外部。引出到燃料电池的外部的FPC基板的部分与各种外部电路连接。
作为FPC基板的基底绝缘层,使用聚酰亚胺。然而,由于聚酰亚胺吸湿性高,因此,在燃料电池中使用以聚酰亚胺为基底绝缘层的材料的FPC基板时,会产生如下不利情况。
例如,在燃料电池的外侧,气氛中的水蒸汽或其他液体会被基底绝缘层吸收。该液体作为杂质经由FPC基板的基底绝缘层而侵入到燃料电池内。由此,在燃料电池内,杂质会混入到作为燃料来供给的甲醇中,燃料电池的性能降低。
另外,在燃料电池内,甲醇会被FPC基板的基底绝缘层吸收,有时该甲醇会经由FPC基板的基底绝缘层而泄漏到燃料电池的外部。
再有,基底绝缘层由于吸收液体而膨胀,有时导体层会从基底绝缘层上剥离。
发明内容
本发明的目的在于,提供可防止由液体被基底绝缘层吸收而导致的不利情况的布线电路基板以及具有该印刷电路基板的燃料电池。
(1)根据本发明的一个方面的布线电路基板是用于燃料电池的布线电路基板,其具有由液晶聚合物构成的绝缘层和设置在绝缘层上的导体层,导体层包括集电部和从集电部延伸出的电极部。
该布线电路基板中,在由液晶聚合物构成的绝缘层上设置包括集电部和电极部的导体层。与聚酰亚胺等普通树脂材料相比,液晶聚合物具有较低的吸湿性。因此,在燃料电池中使用该布线电路基板时,可以防止在燃料电池的外部液体被布线电路基板的绝缘层吸收以及该液体经由布线电路基板的绝缘层而混入到燃料电池的内部。由此,可以防止杂质混入到供给于燃料电池内的燃料中。其结果是,可以防止燃料电池的性能降低。
另外,可以防止供给于燃料电池内的燃料被布线电路基板的绝缘层吸收而泄漏到燃料电池的外部。进一步,由于可以防止由绝缘层吸收液体导致的绝缘层膨胀,因此可以防止导体层从绝缘层上剥离。
(2)液晶聚合物可以具有下述式(1)所示的分子结构,并且以摩尔计,[c/(c+d+e)]为0.5以上且0.8以下、[d/(c+d+e)]为0.01以上且0.49以下、[e/(c+d+e)]为0.01以上且0.49以下。
在该情况下,绝缘层具有高的耐热性。因此,在燃料电池中使用该布线电路基板时,即使由化学反应产生的热引起绝缘层的温度上升,也能防止绝缘层变形。
(3)液晶聚合物可以具有下述式(2)所示的分子结构,并且以摩尔计,[a/(a+b)]为0.5以上且0.8以下、[b/(a+b)]为0.2以上且0.5以下。
Figure BSA00000286240100032
在该情况下,绝缘层具有高的耐热性。因此,在燃料电池中使用该布线电路基板时,即使由化学反应产生的热引起绝缘层的温度上升,也能防止绝缘层变形。
(4)布线电路基板可以进一步具有包覆层,所述包覆层具有导电性和耐酸性,以包覆导体层表面的方式形成。
在该情况下,在燃料电池内,可以确保导体层与其他元件之间的导电性,同时可以防止由作为燃料来供给的酸导致的导体层腐蚀。
(5)包覆层可以包含含有碳的树脂组合物。
在该情况下,可以以低成本确保燃料电池内的导体层与其他元件之间的导电性,同时可以防止由作为燃料来供给的酸导致的导体层腐蚀。
(6)所述包覆层可以由具有耐酸性的金属材料形成。
在该情况下,可以充分确保燃料电池内的导体层与其他元件之间的导电性,同时可以防止由作为燃料来供给的酸导致的导体层腐蚀。
(7)布线电路基板可以进一步具有覆盖绝缘层与包覆层的界面的覆盖绝缘层。
在该情况下,可以防止燃料电池内作为燃料来供给的酸经由绝缘层与包覆层的界面而与导体层的集电部接触。由此,可以可靠地防止导体层的集电部腐蚀。
(8)根据本发明的另一个方面的布线电路基板是用于燃料电池的布线电路基板,其具有由液晶聚合物构成的绝缘层和设置在绝缘层上的导体层,导体层包括第一集电部和第二集电部、以及分别从第一集电部和第二集电部延伸出的第一电极部和第二电极部,绝缘层和导体层以使导体层位于内侧的方式在第一集电部和第二集电部之间能弯折被构成。
在该布线电路基板中,在由液晶聚合物构成的绝缘层上形成包括第一集电部和第二集电部、以及第一电极部和第二电极部的导体层。在燃料电池中使用该布线电路基板时,布线电路基板的绝缘层和导体层以使导体层位于内侧的方式在第一集电部和第二集电部之间弯折。第一电极部和第二电极部被引出到燃料电池的外部。
在该情况下,由于绝缘层由吸湿性低的液晶聚合物构成,因此可以防止在燃料电池的外部液体被布线电路基板的绝缘层吸收以及该液体经由布线电路基板的绝缘层而混入到燃料电池的内部。由此,可以防止杂质混入到供给于燃料电池内的燃料中。其结果是,可以防止燃料电池的性能降低。
另外,可以防止供给于燃料电池内的燃料被布线电路基板的绝缘层吸收而泄漏到燃料电池的外部。进一步,由于可以防止由绝缘层吸收液体导致的绝缘层膨胀,因此可以防止导体层从绝缘层上剥离。
(9)根据本发明的又一个方面的燃料电池具有电池元件(cell element)、和根据本发明的另一个方面的布线电路基板、和容纳布线电路基板以及电池元件的壳体,布线电路基板以电池元件夹持在第一集电部和第二集电部之间的状态容纳在壳体内,第一电极部和第二电极部从壳体引出到外部。
该燃料电池的布线电路基板中,在由液晶聚合物构成的绝缘层上形成包括第一集电部和第二集电部、以及第一电极部和第二电极部的导体层。
布线电路基板的绝缘层和导体层以使导体层位于内侧的方式在第一集电部和第二集电部之间弯折。电池元件配置在弯折的布线电路基板的第一集电部和第二集电部之间。
在该状态下,布线电路基板和电池元件容纳在壳体内,同时,布线电路基板的第一电极部和第二电极部从壳体引出到外部。第一引出电极部和第二引出电极部与外部电路连接。
在该情况下,由于布线电路基板的绝缘层由吸湿性低的液晶聚合物构成,因此,可以防止在燃料电池的外部液体被布线电路基板的绝缘层吸收以及该液体经由布线电路基板的绝缘层而混入到燃料电池的内部。由此,可以防止杂质混入到供给于燃料电池内的燃料中。其结果是,可以防止燃料电池的性能降低。
另外,可以防止供给于燃料电池内的燃料被布线电路基板的绝缘层吸收而泄漏到燃料电池的外部。进一步,由于可以防止由绝缘层吸收液体导致的绝缘层的膨胀,因此可以防止导体层从绝缘层上剥离。
根据本发明,可以防止在燃料电池的外部液体被布线电路基板的绝缘层吸收以及该液体经由布线电路基板的绝缘层而混入到燃料电池的内部。由此,可以防止杂质混入到供给于燃料电池内的燃料中。其结果是,可以防止燃料电池的性能降低。另外,可以防止供给于燃料电池内的燃料被布线电路基板的绝缘层吸收而泄漏到燃料电池的外部。进一步,由于可以防止由绝缘层吸收液体导致的绝缘层的膨胀,因此可以防止导体层从绝缘层上剥离。
附图说明
图1是示出本实施方式的柔性布线电路基板的结构的图。
图2是用于说明柔性布线电路基板的制造方法的工序截面图。
图3是用于说明柔性布线电路基板的制造方法的工序截面图。
图4是示出使用图1的柔性布线电路基板的燃料电池的结构的图。
图5是示出柔性布线电路基板的变形例的截面图。
图6是以图表显示表1的结果的图。
具体实施方式
以下参照附图来说明本发明的一个实施方式的布线电路基板以及燃料电池。另外,在本实施方式中,作为布线电路基板的例子,说明具有弯曲性的柔性布线电路基板。
(1)柔性布线电路基板的结构
图1(a)是本实施方式的柔性布线电路基板的平面图,图1(b)是图1(a)的柔性布线电路基板的A-A线截面图。在以下的说明中,将柔性布线电路基板简记为FPC基板。
如图1(a)和图1(b)所示,FPC基板1具有基底绝缘层2。基底绝缘层2由矩形的第一绝缘部2a和从第一绝缘部2a的一条边向外侧延伸的第二绝缘部2b构成。以下将第一绝缘部2a的上述一条边和与其平行的另一条边称为侧边,将与第一绝缘部2a的侧边垂直的另一对边称为端边。
在本实施方式中,使用液晶聚合物(LCP)作为基底绝缘层2的材料。具体而言,优选使用具有下述式(1)所示的分子结构的液晶聚合物(以下称为第一液晶聚合物)或具有下述式(2)所示的分子结构的液晶聚合物(以下称为第二液晶聚合物)。
Figure BSA00000286240100071
Figure BSA00000286240100072
式(1)中,以摩尔比计,[c/(c+d+e)]优选为0.5以上且0.8以下、[d/(c+d+e)]优选为0.01以上且0.49以下、[e/(c+d+e)]优选为0.01以上且0.49以下。式(2)中,以摩尔比计,[a/(a+b)]优选为0.5以上且0.8以下、[b/(a+b)]优选为0.2以上且0.5以下。
第一液晶聚合物和第二液晶聚合物的重均分子量例如分别为10000以上且150000以下,优选为20000以上且70000以下。
第一液晶聚合物和第二液晶聚合物例如为无规共聚物,也可以为嵌段共聚物、交替共聚物或接枝共聚物。
在第一液晶聚合物和第二液晶聚合物中,表示耐热性的载荷挠曲温度为260℃以上,高于具有其他分子结构的液晶聚合物。因此,在后述燃料电池内,即使由化学反应产生的热引起绝缘层2的温度上升,也能防止基底绝缘层2的变形。
另外,作为基底绝缘层2的材料,可以使用具有下述式(3)所示的分子结构的液晶聚合物(以下称为第三液晶聚合物)。
Figure BSA00000286240100081
式(3)中,以摩尔比计,[f/(f+g)]优选为0.2以上且0.5以下、[g/(f+g)]优选为0.5以上且0.8以下。
第三液晶聚合物的重均分子量例如为10000以上且150000以下,优选为20000以上且70000以下。
第三液晶聚合物例如为无规共聚物,也可以为嵌段共聚物、交替共聚物或接枝共聚物。
在基底绝缘层2的第一绝缘部2a中,设置与端边平行且基本将第一绝缘部2a二等分的弯折部B1。如下所述,第一绝缘部2a沿着弯折部B1弯折。弯折部B1例如可以是线状的浅槽,或者也可以是线状的标记等。或者,只要能够在弯折部B1处将第一绝缘部2a弯折,则弯折部B1可以没有任何特别之处。上述第二绝缘部2b以如下方式形成:从以弯折部B1为边界的第一绝缘部2a的一侧的区域的侧边向外侧延伸。
在以弯折部B1为边界的第一绝缘部2a的一侧的区域中形成多个(本例中为6个)开口H1。另外,以弯折部B1为边界的第一绝缘部2a的另一侧的区域中形成多个(本例中为6个)开口H2。
在基底绝缘层2的一面上形成例如由铜构成的导体层3。导体层3由一对矩形的集电部3a、3b以及从集电部3a、3b以长条状延伸出的引出导体部4a、4b构成。
集电部3a、3b各自具有与第一绝缘部2a的侧边平行的一对侧边、以及与第一绝缘部2a的端边平行的一对端边。集电部3a形成在以弯折部B1为边界的第一绝缘部2a的一侧的区域中,集电部3b形成在以弯折部B1为边界的第一绝缘部2a的另一侧的区域中。
在基底绝缘层2的开口H1上的集电部3a的部分形成直径大于开口H1的开口H11。在基底绝缘层2的开口H2上的集电部3b的部分形成直径大于开口H2的开口H12。
引出导体部4a从集电部3a的侧边开始以成直线状延伸的方式在第二绝缘部2b上形成。引出导体部4b从集电部3b的侧边开始以弯曲地延伸的方式在第二绝缘部2b上形成。
包覆层6a、6b以包覆导体层3的方式在基底绝缘层2上形成。包覆层6a、6b由含有碳的树脂组合物构成。
具体而言,作为包覆层6a、6b的材料,可以使用含有碳的环氧树脂或含有碳的聚酰亚胺树脂。另外,碳不限定于炭黑,可以使用石墨等各种碳材料。
包覆层6a以包覆导体层3的集电部3a和引出导体部4a的方式形成,包覆层6b以包覆导体层3的集电部3b和引出导体部4b的方式形成。在集电部3a的开口H11内,包覆层6a与基底绝缘层2的上表面接触。另外,在集电部3b的开口H12内,包覆层6b与基底绝缘层2的上表面接触。
引出导体部4a、4b的前端部未被包覆层6a、6b包覆而露出。以下将所露出的引出导体部4a、4b的部分称为引出电极5a、5b。
(2)FPC基板的制造方法
接着,说明图1所示的FPC基板1的制造方法。图2和图3是用于说明FPC基板1的制造方法的工序截面图。
首先,如图2(a)所示,准备由绝缘膜20和导体膜21构成的两层基材,其中绝缘膜20由液晶聚合物(LCP)构成,导体膜21例如由铜构成。绝缘膜20的厚度例如为25μm。导体膜21的厚度例如为18μm。另外,作为导体层3的材料,也可以使用铜合金、铝等其他金属材料。
接着,如图2(b)所示,在导体膜21上形成具有规定图案的防蚀涂层22。防蚀涂层22例如可以如下形成:利用干膜抗蚀剂等在导体膜21上形成抗蚀膜,用规定的图案对该抗蚀膜曝光,此后通过显影来形成。
接着,如图2(c)所示,通过蚀刻除去导体膜21的除防蚀涂层22之下的区域以外的区域。接着,如图2(d)所示,利用剥离液除去防蚀涂层22。由此,在绝缘膜20上形成导体层3。
接着,如图3(e)所示,在导体层3上通过例如涂布或层压含有炭黑的树脂组合物来形成包覆膜23。包覆膜23的厚度例如为10μm。
接着,如图3(f)所示,用规定的图案对包覆膜23曝光,此后,通过显影形成包覆层6a、6b。接着,如图3(g)所示,将绝缘膜20切断成规定的形状,从而完成由基底绝缘层2、导体层3和包覆层6a、6b构成的FPC基板1。
此外,基底绝缘层2的厚度优选为5μm以上且50μm以下,更优选为12.5μm以上且25μm以下。导体层3的厚度优选为3μm以上且35μm以下,更优选为5μm以上且20μm以下。包覆层6的厚度优选为5μm以上且25μm以下,更优选为10μm以上且20μm以下。
另外,图2和图3中示出了利用移除法(subtractive method)的FPC基板1的制造方法,但不限定于此,也可以使用半添加法等其他制造方法。另外,图2和图3中示出了使用曝光法形成包覆层6a、6b的例子,但不限定于此,也可以使用印刷技术形成规定图案的包覆膜,此后,通过进行热固化处理形成包覆层6a、6b。
(3)使用FPC基板的燃料电池
接着,说明使用上述FPC基板1的燃料电池。图4(a)是使用上述FPC基板1的燃料电池的外观透视图,图4(b)是用于说明燃料电池内的作用的图。
如图4(a)所示,燃料电池30具有由半体31a、31b构成的长方体状的壳体31。FPC基板1以使形成有导体层3(图1)和包覆层6a、6b的一面位于内侧的方式沿着图1的弯折部B1弯折,其在该状态下由半体31a、31b夹持。
FPC基板1的基底绝缘层2的第二绝缘部2b从半体31a、31b之间引出到外侧。由此,形成第二绝缘部2b上的引出电极5a、5b露出在壳体31的外侧的状态。引出电极5a、5b与各种外部电路的端子电连接。
如图4(b)所示,在壳体31内,在弯折的FPC基板1的集电部3a和集电部3b之间配置电极膜35。电极膜35由燃料极35a、空气极35b和电解质膜35c构成。燃料极35a形成在电解质膜35c的一面,空气极35b形成在电解质膜35c的另一面。电极膜35的燃料极35a与FPC基板1的集电部3b对置,空气极35b与FPC基板1的集电部3a对置。
在电极膜35的燃料极35a中,通过FPC基板1的开口H2、H12供给燃料。另外,在本实施方式中,使用甲醇作为燃料。在电极膜35的空气极35b中,通过FPC基板1的开口H1、H11供给空气。
在该情况下,在燃料极35a中,甲醇分解为氢离子和二氧化碳,生成电子。所生成的电子从FPC基板1的集电部3b被引至引出电极5b(图4(a))。由甲醇分解出的氢离子透过电解质膜35c到达空气极35b。在空气极35b中,消耗从引出电极5a(图4(a))被引至集电部3a的电子,同时氢离子与氧反应生成水。这样,向与引出电极5a、5b连接的外部电路供给电力。
(4)本实施方式的效果
在本实施方式的FPC基板1中,使用液晶聚合物作为基底绝缘层2的材料。与通常作为基底绝缘层2的材料使用的聚酰亚胺相比,液晶聚合物的吸湿性低。
因此,在壳体31的外侧,可以防止气氛中的水蒸汽和其他液体被基底绝缘层2的第二绝缘部2b吸收。由此,可以防止杂质经由基底绝缘层2而混入到壳体31内。其结果是,在壳体31内,可以防止杂质混入到甲醇中,并且可以防止燃料电池30的性能降低。
另外,在壳体31内,可以防止基底绝缘层2吸收甲醇。由此,可以防止作为燃料来供给的甲醇经由基底绝缘层2而泄漏到壳体31的外部。
此外,由于基底绝缘层2不会吸收液体而膨胀,因此可以防止导体层3和包覆层6a、6b从基底绝缘层2上剥离。
另外,在本实施方式中,导体层3的表面被包覆层6a、6b包覆。因此,在燃料电池30内,即使在FPC基板1的表面与甲醇等酸接触的状态下,也可以防止导体层3的腐蚀。另外,包覆层6a、6b含有碳,从而可以确保电极膜35与导体层3之间的导电性。此外,由于可以不使用Au(金)等高价的材料,因此可以以低成本来防止导体层3的腐蚀。另外,可以通过包覆层6a、6b防止导体层3的离子迁移。
另外,在本实施方式中,引出电极5a、5b同时设置在基底绝缘层2的共同的第二绝缘部2b的相同面上。由此,在使用FPC基板1的燃料电池30中,可以容易且正确地进行引出电极5a、5b来与外部电路的端子的对准和连接。因此,外部电路与燃料电池30的连接可靠性有所提高。
(5)变形例
(5-1)
作为包覆层6a、6b的材料,可以使用含有碳的液晶聚合物。
在该情况下,可以防止液体被包覆层6a、6b吸收。由此,可以防止杂质经由包覆层6a、6b而侵入到壳体31内,以及可以防止甲醇经由包覆层6a、6b而泄漏到壳体31的外部。另外,可以防止包覆层6a、6b膨胀。
(5-2)
图5是显示FPC基板1的变形例的截面图。在图5的例子中,以包覆导体层3的方式设置由镍和金等耐腐蚀性高的金属材料构成的包覆层6c来代替包覆层6a、6b。另外,可以以覆盖包覆层6c与基底绝缘层2的界面的方式设置例如由环氧等树脂材料构成的覆盖绝缘层7。
在该情况下,即使在FPC基板1的表面与甲醇等酸接触的状态下,也可以防止导体层3腐蚀。另外,由于包覆层6c与基底绝缘层2的界面由覆盖绝缘层7覆盖,因此可以防止甲醇等酸经由包覆层6c与基底绝缘层2的界面而与导体层3接触。由此,可以更可靠地防止导体层3的腐蚀。
另外,作为覆盖绝缘层7的材料,可以使用液晶聚合物。在该情况下,可以防止覆盖绝缘层7吸收液体。由此,可以防止杂质经由覆盖绝缘层7而侵入到壳体31内,以及可以防止甲醇经由覆盖绝缘层7而泄漏到壳体31的外部。另外,可以防止覆盖绝缘层7膨胀。
另外,使用液晶聚合物作为覆盖绝缘层7的材料时,优选使用上述第一液晶聚合物和第二液晶聚合物。在该情况下,在燃料电池30内,即使由化学反应产生的热引起覆盖绝缘层7的温度上升,也能防止覆盖绝缘层7的变形。
(6)实施例和比较例
(6-1)实施例1
作为实施例1,除了不设置包覆层6a、6b以外,制作与图1的FPC基板具有相同结构的样品。另外,使用上述第二液晶聚合物(Kuraray Co.,Ltd.制造的VEC STAR)作为基底绝缘层2的材料。另外,使用铜作为导体层3的材料。另外,基底绝缘层2的厚度为25μm,导体层3的厚度为18μm。
(6-2)比较例
作为比较例,除了使用聚酰亚胺作为基底绝缘层2的材料以外,制作与上述实施例1具有相同结构的样品。
(6-3)实施例1和比较例的评价
将实施例1和比较例的样品在浓度3%的甲醇溶液中浸渍2周,测定FPC基板1的重量变化率。在该情况下,进行三次同样的测定。
[表1]
Figure BSA00000286240100141
表1和图6中示出了实施例1和比较例中的重量变化率的测定结果。表1的Ave是指三次测定中获得的重量变化率的平均值(以下称为平均重量变化率)。另外,在图6中,三次测定中获得的重量变化率的最小值与最大值的差以线段表示,平均值以柱形图表示。
如表1和图6所示,实施例1的平均重量变化率为0.2%。而比较例的平均重量变化率为2.0%。
如此,液晶聚合物的平均重量变化率要小于聚酰亚胺的平均重量变化率。由此可以看出,液晶聚合物的吸湿性要小于聚酰亚胺的吸湿性。
结果可以看出,通过使用液晶聚合物作为FPC基板1的基底绝缘层2的材料,可以防止由基底绝缘层2吸收液体而产生的不利情况。
(6-4)实施例2、实施例3和实施例4
在实施例2中,使用上述第一液晶聚合物(住友化学株式会社制造的SUMIKASUPER)作为基底绝缘层2的材料。
在实施例3中,使用上述第二液晶聚合物(Kuraray Co.,Ltd.制造的VECSTAR和Japan Gore-Tex Inc.制造的BIAC)作为基底绝缘层2的材料。
在实施例4中,使用上述第三液晶聚合作为基底绝缘层2的材料。
(6-5)实施例2~4的评价
使用JIS标准中定义的“载荷挠曲温度的试验方法(JISK7191)”测定实施例2~4的样品的基底绝缘层2的载荷挠曲温度。
[表2]
Figure BSA00000286240100151
表2中示出了实施例2~4的基底绝缘层2的载荷挠曲温度的测定结果。如表2所示,实施例2的基底绝缘层2的载荷挠曲温度为300℃,实施例3的基底绝缘层2的载荷挠曲温度为335℃,实施例4的基底绝缘层2的载荷挠曲温度为220℃。
这样可以看出,以第一液晶聚合物和第二液晶聚合物作为材料的基底绝缘层2的载荷挠曲温度要高于以第三液晶聚合物作为材料的基底绝缘层2的载荷挠曲温度。由此可以看出,通过使用第一液晶聚合物和第二液晶聚合物作为基底绝缘层2的材料,基底绝缘层2的耐热性有所提高。
(7)权利要求的各构成元件与实施方式的各元件的对应
以下说明权利要求的各构成元件与实施方式的各元件的对应的例子,但本发明不限定于下述例子。
在上述实施方式中,有如下例子:基底绝缘层2是绝缘层的例子,导体层3是导体层的例子,集电部3a、3b是集电部的例子,引出导体部4a、4b是电极部的例子,包覆层6a、6b、6c是包覆层的例子,覆盖绝缘层7是覆盖绝缘层的例子。
另外,有如下例子:集电部3a是第一集电部的例子,集电部3b是第二集电部的例子,引出导体部4a是第一电极部的例子,引出导体部4b是第二电极部的例子,电极膜35是电池元件的例子,壳体31是壳体的例子。
作为每项权利要求的各构成元件,也可以使用具有权利要求所记载的结构或功能的其他各种元件。

Claims (9)

1.一种布线电路基板,其为用于燃料电池的布线电路基板,该布线电路基板具有由液晶聚合物构成的绝缘层和设置在所述绝缘层上的导体层,
所述导体层包括集电部和从所述集电部延伸出的电极部。
2.根据权利要求1所述的布线电路基板,其中,所述液晶聚合物具有下述式(1)所示的分子结构,并且以摩尔计,[c/(c+d+e)]为0.5以上且0.8以下、[d/(c+d+e)]为0.01以上且0.49以下、[e/(c+d+e)]为0.01以上且0.49以下,
Figure FSA00000286240000011
3.根据权利要求1所述的布线电路基板,其中,所述液晶聚合物具有下述式(2)所示的分子结构,并且以摩尔计,[a/(a+b)]为0.5以上且0.8以下、[b/(a+b)]为0.2以上且0.5以下,
Figure FSA00000286240000012
4.根据权利要求1所述的布线电路基板,其中,所述布线电路基板进一步具有包覆层,所述包覆层具有导电性和耐酸性,以包覆所述导体层的表面的方式形成。
5.根据权利要求4所述的布线电路基板,其中,所述包覆层包含含有碳的树脂组合物。
6.根据权利要求4所述的布线电路基板,其中,所述包覆层由具有耐酸性的金属材料形成。
7.根据权利要求6所述的布线电路基板,其中,所述布线电路基板进一步具有覆盖所述绝缘层与所述包覆层的界面的覆盖绝缘层。
8.一种布线电路基板,其为用于燃料电池的布线电路基板,该布线电路基板具有由液晶聚合物构成的绝缘层和设置在所述绝缘层上的导体层,
所述导体层包括第一集电部和第二集电部、以及分别从所述第一集电部和第二集电部延伸出的第一电极部和第二电极部,
所述绝缘层和所述导体层以使所述导体层位于内侧的方式在所述第一集电部和第二集电部之间能弯折被构成。
9.一种燃料电池,其包括电池元件、和权利要求8所述的布线电路基板、和容纳所述布线电路基板以及所述电池元件的壳体,
所述布线电路基板以所述电池元件夹持在所述第一集电部和所述第二集电部之间的状态容纳在所述壳体内,所述第一电极部和第二电极部从所述壳体引出到外部。
CN2010102927998A 2009-09-25 2010-09-25 布线电路基板及燃料电池 Pending CN102036473A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009221109 2009-09-25
JP2009-221109 2009-09-25
JP2010202565A JP2011091030A (ja) 2009-09-25 2010-09-10 配線回路基板および燃料電池
JP2010-202565 2010-09-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102036473A true CN102036473A (zh) 2011-04-27

Family

ID=43064422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102927998A Pending CN102036473A (zh) 2009-09-25 2010-09-25 布线电路基板及燃料电池

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110076522A1 (zh)
EP (1) EP2302986A1 (zh)
JP (1) JP2011091030A (zh)
KR (1) KR20110053897A (zh)
CN (1) CN102036473A (zh)
TW (1) TW201125201A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104412719A (zh) * 2012-06-29 2015-03-11 3M创新有限公司 柔性印刷电路和制造柔性印刷电路的方法
CN104823315A (zh) * 2012-10-15 2015-08-05 智慧能量有限公司 用于燃料电池的电流收集器
CN110071254A (zh) * 2018-01-23 2019-07-30 东莞新能德科技有限公司 一种电池及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5897495B2 (ja) * 2012-09-19 2016-03-30 富士フイルム株式会社 配線基板

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6461087A (en) * 1987-09-01 1989-03-08 Sumitomo Chemical Co Resin composition for printed wiring board
JP3245437B2 (ja) * 1991-04-05 2002-01-15 株式会社クラレ 積層体の製造方法
US5461202A (en) * 1992-10-05 1995-10-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Flexible wiring board and its fabrication method
US7175929B2 (en) * 2002-11-25 2007-02-13 Fujitsu Component Limited Fuel cell, method of manufacturing the same, and fuel cell stack including the same
JP4177090B2 (ja) 2002-12-19 2008-11-05 富士通コンポーネント株式会社 燃料電池および燃料電池スタック
US20050202305A1 (en) * 2004-02-24 2005-09-15 Markoski Larry J. Fuel cell apparatus and method of fabrication
JP5111857B2 (ja) * 2004-11-25 2013-01-09 株式会社東芝 燃料電池
KR100691453B1 (ko) * 2005-12-21 2007-03-12 삼성전기주식회사 플렉시블 연료전지
JP4886581B2 (ja) * 2007-04-18 2012-02-29 日東電工株式会社 配線回路基板および燃料電池
JP2008300238A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Nitto Denko Corp 配線回路基板および燃料電池
JP2010050378A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Nitto Denko Corp 配線回路基板および燃料電池

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104412719A (zh) * 2012-06-29 2015-03-11 3M创新有限公司 柔性印刷电路和制造柔性印刷电路的方法
CN104412719B (zh) * 2012-06-29 2018-01-26 3M创新有限公司 柔性印刷电路和制造柔性印刷电路的方法
CN104823315A (zh) * 2012-10-15 2015-08-05 智慧能量有限公司 用于燃料电池的电流收集器
US10038204B2 (en) 2012-10-15 2018-07-31 Intelligent Energy Limited Current collector for a fuel cell
CN104823315B (zh) * 2012-10-15 2019-10-22 智慧能量有限公司 用于燃料电池的电流收集器
CN110071254A (zh) * 2018-01-23 2019-07-30 东莞新能德科技有限公司 一种电池及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20110076522A1 (en) 2011-03-31
JP2011091030A (ja) 2011-05-06
TW201125201A (en) 2011-07-16
KR20110053897A (ko) 2011-05-24
EP2302986A1 (en) 2011-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101290995B (zh) 配线电路基板和燃料电池
CN101315983A (zh) 配线电路基板和燃料电池
JP5395625B2 (ja) 配線回路基板および燃料電池
CN102036473A (zh) 布线电路基板及燃料电池
EP2388850A2 (en) Printed circuit board, fuel cell and method of manufacturing printed circuit board
US8438726B2 (en) Method of manufacturing printed circuit board
CN101662028A (zh) 配线电路基板以及燃料电池
CN102559000B (zh) 糊剂组合物及布线电路基板
CN102148382A (zh) 布线电路基板及包括该布线电路基板的燃料电池
JP5677107B2 (ja) 配線回路基板
JP2011233693A (ja) 配線回路基板および燃料電池
JP2011070934A (ja) 配線回路基板および燃料電池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110427