本發明涉及可重新工作(reworkable)的燃料電池堆。

背景技術：

1、安裝在燃料電池車輛等中的構造成產生電的燃料電池堆被制造成其中數十至數百個燃料電池堆疊的結構，每個燃料電池包括膜電極組件(mea)和兩個以上隔板。

2、mea包括聚合物電解質膜，以及施加在電解質膜的兩個表面上以分別與氫氣和氧氣反應的陰極和陽極。

3、另外，氣體擴散層(gdl)、墊圈等堆疊在陰極和陽極的外側，并且隔板堆疊在gdl的外側。

4、當組裝燃料電池堆時，在特定燃料電池中包括有缺陷的mea或有缺陷的隔板，或在驅動燃料電池堆期間發生特定燃料電池缺陷或故障的情況下，可能需要拆卸燃料電池堆以進行修理。

5、然而，當拆卸包括有缺陷的mea或有缺陷的隔板的燃料電池堆進行修理時，可能引起諸如以下問題：隨著mea暴露在空氣中因水分蒸發引起mea收縮，而改變mea的尺寸，或者在更換燃料電池的過程中，由于外部污染物混入mea而導致mea受損。

6、另外，盡管有缺陷的mea由新的mea替換，但由于替換之前有缺陷的mea和替換之后新的mea之間的活性水平差異，燃料電池堆的各個燃料電池之間可能會出現性能偏差。

7、此外，燃料電池堆的隔板由薄金屬材料形成，因此容易在拆卸燃料電池堆時由于沖擊而變形，由此，難以在不變形的情況下將隔板與燃料電池堆完全分離以重復利用隔板。

8、因為燃料電池堆的隔板粘接到其它元件(例如，墊圈等)，為了容易地從燃料電池堆剝離隔板，必須對隔板進行加熱。

9、例如，可通過各種方法將隔板與燃料電池堆分離，諸如通過將燃料電池堆放置在處于高溫狀態的室中，通過將熱空氣直接施加在隔板，通過使用烙鐵將熱量施加在隔板等。

10、然而，在這種情況下，為了將隔板與燃料電池堆分離，需要將燃料電池堆放置在處于高溫狀態的室中的操作、將熱空氣直接施加在隔板的操作等，由此，隔板的剝離可行性大大降低。

11、本背景技術部分所公開的上述信息僅用于增加對本發明背景的理解，因此其中可能包含不構成已經公知的現有技術的信息。

技術實現思路

1、本發明涉及可重新工作的燃料電池堆。更具體地，本發明涉及一種這樣的可重新工作的燃料電池堆，在多個燃料電池中，特定的燃料電池可容易地選擇性地與其分離，使得可容易地替換有缺陷的燃料電池。

2、本發明的實施方式努力解決上述與現有技術相關聯的問題，并且本發明實施方式的優點是提供一種可重新工作的燃料電池堆，其中，形成一個燃料電池的第一隔板和第二隔板可通過熱熔性粘接劑粘合到膜電極組件(mea)，第一隔板可通過uv粘接劑膜粘合到形成另一個燃料電池的第三隔板，第二隔板可通過uv粘接劑膜粘合到形成又一個燃料電池的第四隔板，使得在多個燃料電池中，有缺陷的特定燃料電池可容易地與燃料電池堆選擇性地分離，并且可容易地用新的燃料電池替換。

3、在本發明的實施方式中，可重新工作的燃料電池堆包括：一個燃料電池，該燃料電池包括膜電極組件、以及在膜電極組件的兩個表面上堆疊的第一隔板和第二隔板；固定到膜電極組件的周邊的至少一個子墊圈；施加在至少一個子墊圈的兩個表面以粘接到第一隔板和第二隔板的內表面的熱熔性粘接劑，以及附著到第一隔板的外表面以粘接到另一個燃料電池的第三隔板并且附著到第二隔板的外表面以粘接到又一個燃料電池的第四隔板的uv粘接劑膜。

4、在實施方式中，在第一墊圈固定到第一隔板的內表面并且第二墊圈固定到第二隔板的內表面的情況下，施加在至少一個子墊圈的兩個表面的熱熔性粘接劑可分別粘接到第一墊圈和第二墊圈。

5、在實施方式中，至少一個子墊圈可被設置成構造使得熱熔性粘接劑施加在其兩個表面，并且可固定到膜電極組件的陰極和在陰極外側堆疊的氣體擴散層的周邊。

6、在實施方式中，當第一墊圈粘接到施加在至少一個子墊圈的一個表面的熱熔性粘接劑并且第二墊圈粘接到施加在至少一個子墊圈的其余表面的熱熔性粘接劑時，膜電極組件的電解質膜兩端的一個表面可粘接到施加在至少一個子墊圈的其余表面的熱熔性粘接劑。

7、在實施方式中，至少一個子墊圈可包括：第一子墊圈，其被設置成構造使得熱熔性粘接劑施加在其兩個表面，并且固定到膜電極組件的陰極和在陰極外側堆疊的氣體擴散層的周邊；和第二子墊圈，其被設置構造使得熱熔性粘接劑施加在其兩個表面，并且固定到膜電極組件的陽極和在陽極外側堆疊的氣體擴散層的周邊。

8、在實施方式中，當第一隔板直接粘接到施加在第一子墊圈的外表面的熱熔性粘接劑并且第二隔板直接粘接到施加在第二子墊圈的外表面的熱熔性粘接劑時，膜電極組件的電解質膜兩端的一個表面和其余表面可粘接到施加在第一子墊圈的內表面和第二子墊圈的內表面的熱熔性粘接劑。

9、在實施方式中，熱熔性粘接劑可為分散力為20mn/m以上且極性力為0.01-1.91mn/m的聚烯烴基粘接劑、苯乙烯丁二烯橡膠基粘接劑、丁基橡膠或其任何組合，以粘接到由聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)形成的至少一個子墊圈、由三元乙丙橡膠(epdm)形成的第一和第二墊圈以及膜電極組件的電解質膜中的每一個。

10、在實施方式中，熱熔性粘接劑可為軟化點為67℃-110℃的聚烯烴基粘接劑、苯乙烯丁二烯橡膠基粘接劑、丁基橡膠或其任何組合。

11、在實施方式中，uv粘接劑膜可包括由聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、烯烴基材料或其任何組合形成的膜基材，以及施加在膜基材的兩個表面的粘接劑。

12、在實施方式中，施加在膜基材的兩個表面的粘接劑可為丙烯酸材料、多官能丙烯酸聚氨酯(multifunctional?acrylic?urethane)、環氧丙烯酸樹脂(epoxy?acryl)或其任何組合。

13、在實施方式中，施加在膜基材的兩個表面的粘接劑可包括作為光引發劑的2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(tpo)，其被構造成當用uv光照射粘接劑時產生自由基。

14、在實施方式中，施加在膜基材的兩個表面的粘接劑可包括uv吸收劑或光穩定劑，用于調節對uv光的敏感度。

15、在實施方式中，除了uv粘接劑膜之外，還可將第三墊圈放置在第一隔板與第三隔板之間和第二隔板與第四隔板之間。

16、在實施方式中，由uv光照射裝置輻射到uv粘接劑膜的uv光產生的熱量可被第一和第二隔板以及第一和第二墊圈阻擋，以避免傳導到熱熔性粘接劑。

17、在實施方式中，可將uv光照射裝置輻射到uv粘接劑膜的uv光的量在指定時間以上的長時間段內調節為小于指定水平，使得避免由輻射到uv粘接劑膜的uv光產生的熱量傳導到熱熔性粘接劑。

18、在實施方式中，uv粘接劑膜的粘接面積可減小到小于熱熔性粘接劑的施加面積，使得由輻射到uv粘接劑膜的uv光生成的熱容量被設定為無法熔化熱熔性粘接劑的水平。

19、本發明的其它方面和優選的實施方式在下文中討論。

20、本發明的上述和其它特征在下文中討論。