形成燃料電池層的方法要求優(yōu)先權(quán)本申請(qǐng)要求2011年11月18日提交的名稱為“形成燃料電池層的方法(METHODSOFFORMINGFUELCELLLAYERS)”的第61/561,647號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益，該申請(qǐng)以其整體參考結(jié)合于此。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明的主題涉及用于平面燃料電池陣列的制造的方法。

背景技術(shù)：
例如燃料電池這樣的電化學(xué)電池包括用于帶電化學(xué)種類的運(yùn)輸?shù)耐緩?pathway)。來自電化學(xué)反應(yīng)的離子通過離子交換膜(例如，質(zhì)子交換膜)運(yùn)輸，并且電子在鄰近的燃料電池之間轉(zhuǎn)移。在一些類型的電池中，用于質(zhì)子傳導(dǎo)性的路徑(path)集成在燃料電池內(nèi)，而用于電子傳導(dǎo)性的路徑在鄰近的燃料電池之間產(chǎn)生以從燃料電池裝置的正和負(fù)電連接部提供電路。一類燃料電池結(jié)構(gòu)(fuelcellarchitecture)正出現(xiàn)以用于微型燃料電池應(yīng)用中，該應(yīng)用包括在陣列中彼此相鄰排列的鄰近的燃料電池的薄層燃料電池結(jié)構(gòu)。燃料電池陣列可以包括多個(gè)燃料電池，這些燃料電池具有在它們之間的電傳導(dǎo)路徑。存在對(duì)用于產(chǎn)生這樣的燃料電池體系的改進(jìn)的制造方法的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
各個(gè)實(shí)施例提供一種用于在平面基板中形成電傳導(dǎo)路徑的方法。該方法包括獲得和/或提供具有第一和第二主面(majorface)和第一體積的平面基板?；灏ㄖ辽僖粋€(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域。該方法包括在平面基板的至少一個(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域中形成至少一個(gè)孔(aperture)。孔在第一和第二面之間延伸。孔限定具有與第一體積實(shí)質(zhì)上相同的第二體積的刺穿的平面基板。該方法還包括在刺穿的平面基板的孔中設(shè)置電傳導(dǎo)材料，以提供在第一和第二面之間延伸的電傳導(dǎo)路徑。電傳導(dǎo)路徑密封到基板上，使得基板在第一和第二面之間是實(shí)質(zhì)上氣密的。各個(gè)實(shí)施例提供一種用于在平面基板上形成電傳導(dǎo)路徑的方法。該方法包括獲得和/或提供具有第一和第二主面的平面基板?；灏ㄖ辽僖粋€(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域?；灏ㄔ谄矫婊宓闹辽僖粋€(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域中制成至少一個(gè)孔。孔在第一和第二面之間延伸。在孔形成的過程中實(shí)質(zhì)上沒有移除基板。該方法包括在孔中設(shè)置電傳導(dǎo)材料以提供包括電傳導(dǎo)材料的電傳導(dǎo)路徑。電傳導(dǎo)路徑在第一和第二面之間延伸。電傳導(dǎo)路徑密封到基板上，使得基板在第一和第二面之間是實(shí)質(zhì)上氣密的。各個(gè)實(shí)施例提供一種用于在平面基板上形成電傳導(dǎo)路徑的方法。該方法包括獲得和/或提供具有第一和第二主面以及第一體積的平面離子傳導(dǎo)基板(ion-conductingsubstrate)?；灏ㄖ辽僖粋€(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域。該方法包括在平面基板的至少一個(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域中形成至少一個(gè)孔?？自诘谝缓偷诙嬷g延伸。孔限定具有與第一體積實(shí)質(zhì)上相同的第二體積的刺穿的平面基板。該方法包括在刺穿的平面基板的孔中設(shè)置電傳導(dǎo)材料，以提供在第一和第二面之間延伸的電傳導(dǎo)路徑。平面基板包括：包含第一主面的上部第一體積，以及包含第二主面的下部第一體積。刺穿的平面基板包括：包含該第一主面并對(duì)應(yīng)于上部第一體積的上部第二體積，以及包含第二主面并對(duì)應(yīng)于下部第一體積的下部第二體積。第一上部體積與第二上部體積實(shí)質(zhì)上相同。第一下部體積與第二下部體積實(shí)質(zhì)上相同。電傳導(dǎo)路徑密封到基板上，使得基板在第一和第二面之間是實(shí)質(zhì)上氣密的。在產(chǎn)生通過基板的傳導(dǎo)路徑的傳統(tǒng)方法中，可以移除基板材料以形成孔口(orifice)，并且傳導(dǎo)材料可以放置在孔口中，導(dǎo)致少量可能成問題的剩余基板材料。例如，剩余材料會(huì)在一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)保持與基板的連接，引起不平坦或變形的表面。在另一示例中，剩余材料會(huì)堵塞或以其它方式妨礙工具或裝置。在另一示例中，剩余材料會(huì)積累在基板上或機(jī)器上的其它位置，并且會(huì)導(dǎo)致各種問題。在一個(gè)示例中，基板的表面上的剩余材料會(huì)在壓制步驟之后變得融合到基板表面上，消極地影響基板的性能。在產(chǎn)生通過基板的傳導(dǎo)路徑的另一傳統(tǒng)方法中，可以利用例如激光消融這樣的方法移除基板材料。然而，與激光處理關(guān)聯(lián)的大量的熱會(huì)消極地改變基板的局部性能，例如機(jī)械或電特性。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例提供優(yōu)于其它燃料電池層或在基板中形成傳導(dǎo)路徑的其它方法的某些優(yōu)點(diǎn)。出乎意外地，本發(fā)明的實(shí)施例在沒有移除基板材料的情況下完成通過基板的平面的傳導(dǎo)路徑的形成。因此，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例允許避免當(dāng)移除材料時(shí)會(huì)出現(xiàn)的問題，從而形成通過基板的傳導(dǎo)路徑。在一些示例中，實(shí)施例允許避免剩余材料(例如“孔屑(chad)”)堵塞工具或裝置，或者在各個(gè)位置中的剩余材料的積累。在一些示例中，實(shí)施例允許避免形成的孔的附近區(qū)域中基板的性能的改變。通過避免與基板材料的移除關(guān)聯(lián)的問題，各個(gè)實(shí)施例提供與其它方法相比，在基板中形成傳導(dǎo)路徑的更為簡(jiǎn)單且更有效的方法。通過不移除材料，各個(gè)實(shí)施例消耗比其它方法更少的材料。在一些實(shí)施例中，通過不移除材料，其更簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)具有傳導(dǎo)路徑的密封的基板，其中基板密封住液體或氣體泄漏。在一些實(shí)施例中，傳導(dǎo)材料，或包括傳導(dǎo)材料的夾鉗或預(yù)制結(jié)構(gòu)可以在薄膜上提供壓縮或密封力。在一些實(shí)施例中，支承傳導(dǎo)材料的預(yù)制結(jié)構(gòu)可以允許使用更多種的傳導(dǎo)材料。在某些實(shí)施例中，在總體上連續(xù)的基板片上形成傳導(dǎo)途徑可以避免不相似材料與大的接合界面的接合，如其它方法需要的那樣。例如，一些類型的電解質(zhì)材料難以與其它材料很好地接合，當(dāng)從電解質(zhì)材料片組裝燃料電池時(shí)會(huì)有嚴(yán)重問題；在一些示例中，通過利用本發(fā)明的實(shí)施例在基板中形成傳導(dǎo)路徑，可以避免這些困難。附圖說明在附圖中，附圖沒有必要按比例繪制，全部若干個(gè)視圖中，相同的附圖標(biāo)記描述實(shí)質(zhì)上類似的組件。具有不同字母后綴的相同附圖表示實(shí)質(zhì)上類似的組件的不同情況。附圖總體上作為示例而非作為限制對(duì)本發(fā)明中討論的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1A-1D表示本發(fā)明方法的實(shí)施例的順序描述(sequentialdepiction)。圖2A-2C表示本發(fā)明方法的實(shí)施例的順序描述。圖3A表示由本發(fā)明方法的實(shí)施例形成的傳導(dǎo)線路(conductiveline)。圖3B表示由本發(fā)明方法的實(shí)施例形成的一系列傳導(dǎo)路徑。圖4表示具有由本發(fā)明方法的實(shí)施例形成的傳導(dǎo)線路的離子傳導(dǎo)層。圖5A-5B表示本發(fā)明方法的實(shí)施例的順序描述。圖6A表示本發(fā)明方法的實(shí)施例。圖6B表示應(yīng)用到包括性能增強(qiáng)層的離子傳導(dǎo)薄膜的本發(fā)明方法的實(shí)施例。圖6C表示包括由本發(fā)明方法的實(shí)施例形成的預(yù)制結(jié)構(gòu)性組件的離子傳導(dǎo)層。圖7A-7B表示本發(fā)明方法的實(shí)施例的順序描述。圖8表示本發(fā)明方法的方框流程圖。具體實(shí)施方式在以下說明中，為了提供對(duì)本發(fā)明更加全面的理解，闡明具體細(xì)節(jié)。然而，本發(fā)明可以在沒有這些詳情的情況下得到實(shí)踐。在其它例子中，為了避免不必要地影響對(duì)本發(fā)明的理解，公知的部件尚未示出或尚未詳細(xì)描述。附圖通過說明的方式示出具體實(shí)施，可以在這些具體實(shí)施例中實(shí)踐本發(fā)明。在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以組合這些實(shí)施例，可以利用其它元件或者可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)性或邏輯性改變。因此，說明書和附圖被視為是說明性意義而非限制意義。本發(fā)明中提及的所有出版物、專利或?qū)＠墨I(xiàn)，即便通過參考分別進(jìn)行結(jié)合，但都以它們的整體參考結(jié)合于此。倘若如此參考結(jié)合導(dǎo)致本發(fā)明與那些文獻(xiàn)之間存在不一致的使用，在結(jié)合參考中的使用應(yīng)該當(dāng)作對(duì)本發(fā)明的使用的補(bǔ)充；對(duì)于不可調(diào)和的不一致，本發(fā)明中的使用控制。在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“一”獨(dú)立于任何其它情況或“至少一個(gè)”或“一個(gè)或多個(gè)”的用法，用于包括一個(gè)或超過一個(gè)。在本發(fā)明中，除非另有說明，術(shù)語(yǔ)“或”用于指非排他性的，或者，使得“A、B或C”包括“僅A”、“僅B”、“僅C”、“A和B”、“B和C”、“A和C”以及“A、B和C”。術(shù)語(yǔ)“上面”或“頂部”以及“下面”或“底部”用于描述相對(duì)于復(fù)合物的中心的兩個(gè)不同方向，并且術(shù)語(yǔ)“上部”和“下部”可以用于描述復(fù)合物的兩個(gè)不同表面。然而，這些術(shù)語(yǔ)僅用于便于說明而不能理解為固定描述的實(shí)施例的燃料電池層的取向。在附加的方面或權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”和“第三”等等僅用作標(biāo)簽，目的不是對(duì)它們的對(duì)象賦予用數(shù)字表示的要求。應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明中明確公開的任何數(shù)值范圍應(yīng)當(dāng)包括明確公開的范圍的任何子集，就如同這樣的子集范圍也明確公開；例如，1-100的公開范圍，或者小于或等于100但大于或等于1，應(yīng)當(dāng)也包括范圍1-80、2-76或落入1和100之間的任何其它數(shù)值范圍。在2009年02月27日提交的名稱為“電化學(xué)電池和與其相關(guān)的薄膜(ELECTROCHEMICALCELLANDMEMBRANESRELATEDTHERETO)”、公開號(hào)為2011/0003229、PCT申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/CA/09/00253的共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)中描述了包括例如燃料電池層這樣的可以服從本發(fā)明方法用作復(fù)合層的電化學(xué)電池的陣列的復(fù)合層結(jié)構(gòu)的多個(gè)示例，該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容以其整體參考結(jié)合于此?？梢酝ㄟ^提供包括多個(gè)離子傳導(dǎo)組件和多個(gè)電傳導(dǎo)組件的復(fù)合基板構(gòu)造包括多個(gè)單位電池的燃料電池層。可以例如通過從離子傳導(dǎo)薄膜片中明確地移除材料以形成一個(gè)或多個(gè)孔提供這樣的基板，之后利用傳導(dǎo)材料填充孔以產(chǎn)生通過薄膜片的一個(gè)或多個(gè)分離的電路徑。在2010年03月25日提交的名稱為“燃料電池層、燃料電池系統(tǒng)和用于制造燃料電池層的方法(FUELCELLLAYER,FUELCELLSYSTEMANDMETHODFORFABRICATINGTHEFUELCELLLAYER)”的公開號(hào)為2011/0236785的共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)中描述了這樣的方法的示例，該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容以其整體參考結(jié)合于此。就微型燃料電池而言，孔總體上需要很小，以便填充材料不需要跨越大的間隔。電傳導(dǎo)通道可以用作互連，從而電連接鄰近的單位燃料電池?？梢孕枰@些路徑從一個(gè)主要表面到相對(duì)的表面穿透基板。本發(fā)明方法允許通過刺穿片材(sheetmaterial)在連續(xù)的片材中形成貫穿平面的傳導(dǎo)路徑。這與從基板中移除材料，在后面留下明確的洞的現(xiàn)有技術(shù)中的方法不同。連續(xù)的片材可以是均勻的質(zhì)子傳導(dǎo)材料、質(zhì)子傳導(dǎo)和介電材料的復(fù)合物，或者具有設(shè)置在材料的表面上或表面附近的電傳導(dǎo)性的區(qū)域的質(zhì)子傳導(dǎo)和介電材料的復(fù)合物。通過最小化單位電池互連需要的面積，可以使燃料電池的總有效面積最大化。本發(fā)明方法避免了小孔屑的產(chǎn)生，當(dāng)機(jī)械沖壓機(jī)用于移除材料時(shí)，小孔屑會(huì)堵塞工具或產(chǎn)生平面外變形。本發(fā)明方法還避免了表面和區(qū)域效應(yīng)的產(chǎn)生，當(dāng)消融技術(shù)用于材料移除時(shí)，表面和區(qū)域效應(yīng)會(huì)改變連續(xù)的片材的機(jī)械特性。這樣的結(jié)果使得例如壓制(pressing)這樣的隨后的處理步驟難以完成。因此，本發(fā)明方法使連續(xù)片材的變形或其機(jī)械特性的改變最小化。定義這里使用的“催化劑”指在沒有更改或消耗其本身的情況下幫助開始或增加反應(yīng)的速率的材料或物質(zhì)。催化劑層可以包括適合考慮中的應(yīng)用的任何類型的電催化劑(electrocatalyst)。催化劑或催化劑層可以包括純鉑、碳載鉑、鉑黑、鉑釕、鉑-鈷、鈀、銅、氧化錫、二氧化硅、鎳、金、石墨、碳黑和一種或多種粘合劑的混合物。粘合劑可以包括離聚物、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺、含氟聚合物和其它聚合物材料，并且可以是膜、粉末或分散質(zhì)。聚酰亞胺的示例包括卡普頓含氟聚合物的示例是PTFE(聚四氟乙烯)或特氟隆其它含氟聚合物包括PFSA(全氟磺酸)、FEP(全氟乙丙烯)、PEEK(聚乙烯醚酮(polyethyleneetherketones))和PFA(四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)。粘合劑還可以包括PVDF(聚偏二氟乙烯)粉末(例如，)和二氧化硅粉。粘合劑可以包括聚合物或離聚物的任何組合。碳黑可以包括任何合適的精細(xì)區(qū)分的碳材料，例如乙炔碳黑、碳粒子、碳片、碳纖維、碳針、碳納米管和碳納米粒子中的一種或多種。這里使用的“涂層”指設(shè)置在復(fù)合層的表面上的傳導(dǎo)薄層。例如，涂層可以是催化劑層或電極，例如陽(yáng)極和陰極。這里使用的“復(fù)合層”或“復(fù)合物”指包括至少兩個(gè)具有厚度的表面的層，其中在表面之間限定一個(gè)或多個(gè)離子傳導(dǎo)通道和一個(gè)或多個(gè)電傳導(dǎo)通道。復(fù)合層的離子傳導(dǎo)性能和電傳導(dǎo)性能可以通過限定具有不同的尺寸、形狀、密度或布置的離子傳導(dǎo)通道和電傳導(dǎo)通道在復(fù)合物的不同區(qū)域內(nèi)變化。可以例如通過選擇性地處理非離子傳導(dǎo)片以形成離子傳導(dǎo)區(qū)來形成復(fù)合層，例如在2005年02月02日提交的名稱為“薄膜和包含這樣的薄膜的電化學(xué)電池(MEMBRANESANDELECTROCHEMICALCELLSINCORPORATINGSUCHMEMBRANES)”的第7,378,176號(hào)共同受讓的美國(guó)專利中描述的那樣，該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容以其整體參考結(jié)合于此。復(fù)合層可以是對(duì)流體(例如，氣體或液體)不可滲透的，或者實(shí)質(zhì)上不可滲透的。復(fù)合層可以包括介電材料。復(fù)合層能夠在復(fù)合層的整個(gè)空間范圍提供期望的電傳導(dǎo)性、離子傳導(dǎo)性、透氣性和機(jī)械強(qiáng)度特性或能夠改變復(fù)合層的不同區(qū)域的程度。復(fù)合層可以用作基板?？梢詰?yīng)用本發(fā)明方法所針對(duì)的合適的復(fù)合層包括在這里描述的復(fù)合層以及任何復(fù)合層，該任何復(fù)合層在參考結(jié)合于此的任何專利文獻(xiàn)中描述、并且包括或可以包括設(shè)置在復(fù)合層的主要表面之一或兩個(gè)主要表面上的涂層或設(shè)置在鄰近復(fù)合層的主要表面之一或兩個(gè)主要表面的涂層。這里使用的“介電材料”指呈現(xiàn)微不足道的電傳導(dǎo)性的物質(zhì)。例如，介電材料可以用作基板。介電材料可以理解為包括離子傳導(dǎo)材料、非離子傳導(dǎo)材料或它們的組合。離子傳導(dǎo)材料的示例包括任何離聚物或適合于給定應(yīng)用的電解質(zhì)，例如離子交換聚合物(即，全氟磺酸(NafionTM))、堿性溶液、酸性溶液、磷酸、堿金屬碳酸鹽和氧化物離子傳導(dǎo)陶瓷。非離子傳導(dǎo)材料的示例包括聚合物，例如聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醚酮(polyethyleneetherketones)、聚酰亞胺、聚酰胺、含氟聚合物和其它聚合物膜。聚酰亞胺的示例包括卡普頓(KaptonTM)膜。含氟聚合物是PTFE(聚四氟乙烯)或特氟隆(TeflonTM)膜。其它含氟聚合物包括PFSA(全氟磺酸)、FEP(全氟乙丙烯)和PFA(四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)。介電材料還可以包括例如玻璃纖維這樣的增強(qiáng)復(fù)合材料、例如硅或玻璃這樣的任何合適的非聚合物材料以及它們的組合。介電材料可以包括電解質(zhì)。電解質(zhì)可以是固態(tài)電解質(zhì)薄膜。這里使用的“電化學(xué)反應(yīng)層”指電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所在的區(qū)域。電化學(xué)反應(yīng)層可以包括在電化學(xué)反應(yīng)中充當(dāng)陽(yáng)極、陰極或陽(yáng)極和陰極的材料或組件。電化學(xué)反應(yīng)層可以包括電極材料、催化劑材料、電傳導(dǎo)材料、氣體滲透材料和水活性材料(即，親水和疏水材料)，并且可以包括結(jié)構(gòu)性添加劑以提供機(jī)械耐久性?？梢允闺娀瘜W(xué)反應(yīng)層的構(gòu)成最優(yōu)化以促進(jìn)反應(yīng)。這里使用的“電極區(qū)域”、“電極材料”或“電極”指在電化學(xué)反應(yīng)中充當(dāng)陽(yáng)極、陰極或陽(yáng)極和陰極的材料或組件。電極區(qū)域可以包括催化劑。電極區(qū)域可以包括純鉑、鉑黑、碳載鉑、鈀、銅、鎳、金、機(jī)織和非機(jī)織碳纖維紙、復(fù)寫紙、碳黑的混合物、碳粉、石墨粉、膨脹石墨、例如石墨填充環(huán)氧樹脂這樣的傳導(dǎo)膠粘劑、例如石墨填充NafionTM這樣的傳導(dǎo)引物、NafionTM或它們的組合。電極區(qū)域還可以包括多微孔層。多微孔層是這樣一種組分：其功能是促進(jìn)電極中的熱、水和電運(yùn)輸以及提供電極中的結(jié)構(gòu)性支承。多微孔層可以包括石墨粉、碳粉、碳針、碳納米管、石墨片、石墨針、氧化錫、二氧化硅和粘合劑。粘合劑可以包括離聚物、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺、含氟聚合物和其它聚合物材料，并且可以是膜、粉末或分散質(zhì)。聚酰亞胺的示例包括KaptonTM。含氟聚合物是PTFE(聚四氟乙烯)或TeflonTM。其它含氟聚合物包括PFSA(全氟磺酸)。粘合劑還可以包括PVDF(聚偏氟乙烯)粉末(例如，)和二氧化硅粉。粘合劑可以包括聚合物或離聚物的任何組合。這樣的多微孔層的示例包括那些商業(yè)可用的、采用碳素復(fù)寫紙和涂布碳纖維紙的形式。電極區(qū)域可以包括如2010年12月23日提交的名稱為“燃料電池的性能增強(qiáng)層(PERFORMANCEENHANCINGLAYERSFORFUELCELLS)”的公開號(hào)為第WO2011/079378的共同受讓的PCT申請(qǐng)中描述的性能增強(qiáng)層，該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容以其整體參考結(jié)合于此。電極區(qū)域可以以涂層的形式設(shè)置在復(fù)合層的表面上。“電極區(qū)域”和“電極”在這里將可交換地使用。這里使用的“電子傳導(dǎo)組件”或“電傳導(dǎo)組件”指提供電傳導(dǎo)路徑的復(fù)合層的組件。電子傳導(dǎo)組件例如可以提供通過復(fù)合層從復(fù)合層的一個(gè)表面到復(fù)合層的相對(duì)表面的一個(gè)或多個(gè)電傳導(dǎo)路徑。電子傳導(dǎo)組件包括一個(gè)或多個(gè)材料，該一個(gè)或多個(gè)材料是電傳導(dǎo)的，例如金屬、金屬泡沫、碳質(zhì)材料、電傳導(dǎo)陶瓷、電傳導(dǎo)聚合物、石墨、石墨填充環(huán)氧樹脂、金屬填充環(huán)氧樹脂、膨脹石墨、碳、碳填充環(huán)氧樹脂、它們的組合等等。這里使用的“電解質(zhì)薄膜(electrolytemembrane)”指提供離子傳導(dǎo)途徑的復(fù)合層的一種組分。離子傳導(dǎo)組件包括離子傳導(dǎo)材料，例如基于含氟聚合物的離子傳導(dǎo)材料或基于碳?xì)浠衔锏碾x子傳導(dǎo)材料。在這里電解質(zhì)薄膜還可以稱為“電解質(zhì)”或“離子傳導(dǎo)組件”。離子傳導(dǎo)路徑必須是間隔的，使得質(zhì)子沿每一條路徑流動(dòng)而不是從一條路徑跳到另一條路徑，以便具有在分離的離子傳導(dǎo)路徑中流動(dòng)的效果。這里使用的“平面”指具有確定的廣度和空間方向或位置的二維假設(shè)表面。例如，矩形塊可以具有相互垂直的三個(gè)平面。例如平面可以利用大于或小于90度的角度相對(duì)于彼此進(jìn)行限定。這里使用的“燃料電池陣列”指多個(gè)單個(gè)的單位電池。多個(gè)電池可以在一片離子交換薄膜材料或其它基板上形成，或者可以通過以特定方式組裝多個(gè)組件形成。陣列可以形成任何合適的幾何形狀。燃料電池陣列中的各個(gè)單位電池可以憑借傳導(dǎo)通道電連接。例如，傳導(dǎo)通道可以連接單位燃料電池的陽(yáng)極和鄰近的單位燃料電池的陰極以產(chǎn)生串聯(lián)電連接。燃料電池的平面陣列的示例在2005年02月02日提交的名稱為“具有位于電化學(xué)反應(yīng)層下面的載流結(jié)構(gòu)的電化學(xué)電池(ELECTROCHEMICALCELLSHAVINGCURRENTCARRYINGSTRUCTURESUNDERLYINGELECTROCHEMICALREACTIONLAYERS)”的公開號(hào)為2005/0250004的共同所有的美國(guó)專利申請(qǐng)中進(jìn)行描述，該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容以其整體參考結(jié)合于此。陣列中的燃料電池還可以順延到其它平面表面，例如管(如圓柱形燃料電池中發(fā)現(xiàn)的那樣)。供替換地或除此之外，陣列可以包括符合多種多樣的幾何形狀的柔性材料。這里使用的“實(shí)質(zhì)上”指大多數(shù)或大部分，如至少約50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％或至少約99.999％。這里使用的“離子傳導(dǎo)”指離子傳導(dǎo)的材料。這里使用的“質(zhì)子傳導(dǎo)”指質(zhì)子傳導(dǎo)的材料。圖1A-1D表示本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例的順序描述，示出了設(shè)置在基板中的電傳導(dǎo)材料的橫截面圖?；蹇梢允侨魏魏线m的基板?；蹇梢允沁B續(xù)的一片?；蹇梢允请x子傳導(dǎo)基板?；蹇梢园ㄖ辽僖粋€(gè)離子傳導(dǎo)的區(qū)域。在一些示例中，基板的離子傳導(dǎo)區(qū)域可以是質(zhì)子傳導(dǎo)的。在一些實(shí)施例中，基板可以是復(fù)合層，包括離子傳導(dǎo)層和另外的一層或多層的混合。離子傳導(dǎo)基板或基板的離子傳導(dǎo)區(qū)域可以小于10μm厚，或約10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或約150μm厚或更厚。離子傳導(dǎo)基板或基板的離子傳導(dǎo)區(qū)域可以例如約25至約50μm厚，或約10至約100μm厚?；蹇梢园ㄖ辽僖粋€(gè)離子傳導(dǎo)性的區(qū)域。離子傳導(dǎo)性的區(qū)域可以是質(zhì)子傳導(dǎo)性的區(qū)域。區(qū)域可以是任何合適的區(qū)域?；蹇梢跃哂械谝缓偷诙髅??；蹇梢跃哂械谝惑w積?；蹇梢允瞧矫婊?。平面基板是在一維中很薄的基板。平面基板可以是柔性或剛性的，其可以是平的或彎曲的。平面基板可以具有平面的變形并依然視為平面基板。圖1A表示包括第一側(cè)120(主面)和第二側(cè)122(主面)的基板102的一部分。圖1B表示由機(jī)械工具110形成的基板102的破損區(qū)域或孔104?？卓梢允侨魏魏线m的孔。機(jī)械工具110可以在基板102的表面產(chǎn)生不規(guī)則開口，例如在底部附近具有小洞的像凹部的形狀，而不是產(chǎn)生具有頂部到底部對(duì)稱的開口。任何合適的工具可以用于形成開口。用于產(chǎn)生這樣的開口的工具的截面的直徑可以例如小于約50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm或大于約1000μm。在一些示例中，制成開口的工具不具有恒定直徑，而是錐形的或以其它方式在表面上圖案化為具有凹槽表面或螺旋形凸起。在各個(gè)示例中，工具可以是固定的或可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢栽诨迳闲纬梢粋€(gè)或多個(gè)開口?？梢砸淮涡纬梢粋€(gè)開口，或可以同時(shí)形成若干個(gè)開口。在一些實(shí)施例中，可以同時(shí)形成約2、5、10、20、50、100、200、300、500或約1000或更多個(gè)孔。各種各樣的機(jī)械工具可以用于形成開口，例如那些用在片轉(zhuǎn)換中以制成穿孔的片的那些機(jī)械工具等等。其它示例包括鋼帶模(steelruledie)、穿孔模和插腳模(pindie)。具有多個(gè)插腳的模具可以在基板102中產(chǎn)生多個(gè)不規(guī)則的開口?？梢孕纬删哂忻坑⒋缍噙_(dá)約50個(gè)插腳的插腳間距的典型的模具?？梢援a(chǎn)生具有在單排中排列的插腳或在多排中排列的插腳從而每次產(chǎn)生超過一組開口的這樣的模具。在示例中，包括例如圖4所示的那樣的多個(gè)單位燃料電池的燃料電池陣列可以包括約1000到約4000個(gè)開口。工具可以從一個(gè)主面到相對(duì)表面刺穿基板。工具可以被推動(dòng)穿過基板任何合適的深度。在一些實(shí)施例中，尖端以上的工具的直徑可以增加、保持不變或它們的組合；根據(jù)工具的形狀，可以選擇進(jìn)入基板的深度以實(shí)現(xiàn)孔的期望尺寸。在其它實(shí)施例中，工具還兼作插入開口中的電傳導(dǎo)材料，例如夾鉗或以下描述的其它實(shí)施例。在其它實(shí)施例中，工具帶有傳導(dǎo)元件(例如，傳導(dǎo)線)，使得可以選擇工具插入的深度，從而在移除工具之前傳導(dǎo)元件被承載穿過孔進(jìn)入到合適的深度。在各個(gè)實(shí)施例中，為了生成開口，在實(shí)質(zhì)上沒有材料從基板上移除的同時(shí)形成在基板中形成的孔。盡管非常少量的材料的移除會(huì)發(fā)生在孔形成的過程中，但該孔并不是通過從該孔中移除核心形成的，因此移除的材料都不是核心形小塊(“孔屑”)。在一些實(shí)施例中，通過利用圓錐或針形器具用于洞成形，以此完成避免材料的移除，其中器具的尖端刺破基板，并且器具的較寬部分跟隨尖端使孔變寬。當(dāng)尖端移動(dòng)通過基板時(shí)，在正在形成孔的時(shí)候，孔內(nèi)部的側(cè)面會(huì)被刮掉少量的材料：然而，少量材料的移除使得在開口的產(chǎn)生過程中實(shí)質(zhì)上沒有材料從基板中移除。此外，平面基板可以通過刺穿的力移開，引起凹部形狀圍繞孔形成。在其它實(shí)施例中，通過刺穿的力最低限度地移開平面基板，使得形成很少或者沒有凹部形狀。在表達(dá)在孔形成的過程中缺少材料的移除的一種方式中，在孔形成之前，基板具有第一體積，并且在孔形成之后，基板具有第二體積，其中第二體積與第一體積實(shí)質(zhì)上相同。在一些實(shí)施例中，可以以任何合適的方式限定第一體積，圍繞基板的整個(gè)總體積的任何部分，只要該體積圍繞制成孔所通過的基板的部分的整體。類似地，只要第二體積對(duì)應(yīng)于第一體積，可以以任何合適的方式限定第二體積。當(dāng)從近似垂直的方向觀看時(shí)，第二體積可以通過將基板的相同橫截面面積表示為第一體積對(duì)應(yīng)于第一體積。在一些實(shí)施例中，可以圍繞形成孔所處的面積嚴(yán)格限定體積。在另外的實(shí)施例中，可以圍繞形成孔所處的面積大體限定體積。當(dāng)孔的形成包括基板的平面的凹部或其它變形的形成時(shí)，體積可以包括變形的整體。在一些實(shí)施例中，第二體積是第一體積的約90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.9％、99.99％、99.999％、99.9999％、99.99999％或更多，或約100％。在各個(gè)實(shí)施例中，由孔的形成移除的材料的總量可以很少或?qū)嵸|(zhì)上沒有；然而，在一些示例中，在孔的形成以及第一體積和第二體積的實(shí)質(zhì)相等之后，基板的性能的改變可以導(dǎo)致其收縮或膨脹，使得總體體積大于或小于原始體積。此外，在各個(gè)實(shí)施例中，電傳導(dǎo)材料向基板的增加可以導(dǎo)致比原始(第一)體積或第二體積更大的全部總體積。第一和第二體積之間的比較可以描述由孔形成引起的體積改變，其中可以稍后測(cè)量第二體積，例如在孔形成和刺穿儀器的撤出之后立即測(cè)量第二體積；需要理解的是例如體積的增加這樣的基板的體積或總體積中的另外的變化可以發(fā)生在孔的形成之后。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例還避免了“懸置孔屑(hangingchad)”的產(chǎn)生，例如，孔的邊緣或電傳導(dǎo)路徑的邊緣上懸置的基板材料的剩余量。懸置孔屑總體上包括通過基板的洞的移除的核心，其中核心依然連接在形成的洞的邊緣附近的基板的一些部分上。可以通過移除核心以在基板中產(chǎn)生洞來產(chǎn)生懸置孔屑。各個(gè)實(shí)施例通過如上所述的避免核心的移除避免了懸置孔屑的產(chǎn)生。相反，使用尖端刺穿基板，這避免了將核心推出其可以在洞的邊緣懸置的基板外。如上所述，洞的形成可以移開基板材料，在平面基板內(nèi)導(dǎo)致像凹部的形狀。通過僅僅使基板變形但不移除材料或移開材料到洞的外面作為懸置孔屑，由懸置孔屑產(chǎn)生的問題可以得到避免。在描述孔形成的過程中的材料的可能移開但沒有核心移除和移開的一種方式中，可以預(yù)期基板在孔形成之前和之后都具有上部和下部體積，其中上部和下部體積在洞形成之前和之后實(shí)質(zhì)上相同。洞形成之前基板的上部和下部體積對(duì)應(yīng)于洞形成之后的基板的上部和下部體積。為了“對(duì)應(yīng)”，上部和下部體積之間的分界線會(huì)出現(xiàn)在近似貫穿基板的厚度的相同比例，除了孔的位置以外；對(duì)于因孔的形成而變形的平面基板，孔附近的上部和下部體積之間的分界線可以彎曲。相比之下，對(duì)于具有被孔形成移除的材料的基板，由于失去的材料，上部和下部體積在孔形成之后不同。對(duì)于洞形成之前和之后將實(shí)質(zhì)上相同的基板的上部和下部體積，洞形成之后的上部和下部體積可以是洞形成之前的上部和下部體積的90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.9％、99.99％、99.999％、99.9999％或約99.99999％或更多，或約100％。基板可以憑借任何合適的方式保持在適當(dāng)位置。在一些示例中，基板102可以保持在固定裝置中的適當(dāng)位置，同時(shí)模具與之對(duì)齊。固定裝置可以包括裝配特征(matingfeature)以限制或阻止例如當(dāng)基板被刺穿時(shí)的基板的偏移。圖1C表示位于基板102的第一側(cè)120、第二側(cè)122或兩側(cè)的電傳導(dǎo)材料106(其可以包括催化劑材料)。傳導(dǎo)材料可以例如是懸浮液的形式。傳導(dǎo)材料可以每次設(shè)置在一個(gè)開口中，或者可以同時(shí)設(shè)置在多個(gè)開口中。由于材料已經(jīng)被開口的形成移開，壓制經(jīng)處理的片將傾向于推動(dòng)移開的材料回到其原始位置。這允許基板的再密封更加容易實(shí)現(xiàn)?？梢岳美巛S向壓力機(jī)、液壓機(jī)、機(jī)械壓力機(jī)、肘桿式壓力機(jī)或旋轉(zhuǎn)壓力機(jī)這樣的任何合適的壓力機(jī)完成壓制，并且可以在例如約50至約200psi這樣的任何適合的壓力下壓制例如1-10分鐘這樣的任何合適的時(shí)間。在壓制片的同時(shí)可以施加熱，溫度取決于基板的熔點(diǎn)和使用的傳導(dǎo)材料的特性。例如，施加的熱可以在約50℃和約200℃之間，或者在約80℃和約160℃之間，或者在約130℃和約180℃之間，或者在約80℃和約130℃之間。圖1D表示已經(jīng)壓制組合之后的基板102和傳導(dǎo)材料106。壓制或以其它方式處理基板和傳導(dǎo)材料是可選擇的步驟；在一些實(shí)施例中，會(huì)發(fā)生壓制或其它處理，在其它實(shí)施例中，不會(huì)發(fā)生壓制或其它處理。在一些實(shí)施例中，電傳導(dǎo)元件充分地密封到基板上，使得基板在沒有壓制步驟或其它處理的情況下是實(shí)質(zhì)上不透氣的。在其它實(shí)施例中，可以壓制或以其它方式處理離子傳導(dǎo)層，從而密封該層。在例如圖1所示的實(shí)施例中，壓制可以使基板變平，并且將傳導(dǎo)材料壓到孔中，使得其既平又密封，使得產(chǎn)生的傳導(dǎo)途徑和周圍的薄膜是氣密的。在壓制過程中，傳導(dǎo)材料的微粒被迫進(jìn)入破損區(qū)域。由于破損的本質(zhì)，可以在產(chǎn)生的電互連中制成足夠大到提高需要的貫穿平面?zhèn)鲗?dǎo)性的面積。當(dāng)多個(gè)這樣的互連以彼此極為接近的方式形成時(shí)，可以形成總的低電阻電互連特性。產(chǎn)生的電傳導(dǎo)途徑和電傳導(dǎo)途徑周圍的基板是實(shí)質(zhì)上氣密的。具有電傳導(dǎo)途徑的產(chǎn)生的基板的氣密性允許氣體燃料在各種合適的壓力下提供到包括基板的燃料電池中。對(duì)于將要實(shí)質(zhì)上氣密的薄膜，其無(wú)須是100％氣密的。例如，一些氣體分子可以在足夠長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)、在足夠高的壓力下通過薄膜泄露。然而，氣體泄漏應(yīng)當(dāng)是極少的，使得基板可以有效地用在燃料電池中。例如，在約15psig壓力下，少于約0.3sccm的氣體從基板的一側(cè)泄露至另一側(cè)。例如，在約5psig、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或約60psig壓力下，小于約0.001sccm、0.005、0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、5、10、20、50、100、500或小于1000sccm的氣體從基板的一側(cè)泄露到另一側(cè)；其中為泄露測(cè)試的表面面積是約0.001cm2、0.005、0.01、0.05、0.1、1.0、1.5、2、5、10、50、100、150、200、500或約1000cm2。在一些實(shí)施例中，泄露率可以是約0.0667sccm/cm2或更少。在一些實(shí)施例中，總的泄漏率可以是約0.0032g/h或更少。在一些實(shí)施例中，從任何單點(diǎn)的泄漏率可以是約3sccm或更少，或約0.016g/h或更少。在各個(gè)實(shí)施例中，形成孔的步驟可以在電極材料(未示出)設(shè)置在基板102之前或之后完成。在一些實(shí)施例中，可以在電互連的形成之后在孔104附近的電極材料層上或越過電極材料層施加額外的傳導(dǎo)或密封層?？梢栽黾尤魏魏线m的材料，以及任何合適的厚度和合適的形狀的任何數(shù)量的附加層。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，電傳導(dǎo)組件可以用于穿透基板，例如，電傳導(dǎo)組件是穿透工具。在一些實(shí)施例中，如上所述，穿透工具可以帶有電傳導(dǎo)組件，例如，穿透工具可以是針狀器具，并且傳導(dǎo)組件可以例如以傳導(dǎo)線的形式。圖2A-2C表示本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例的順序描述，示出了設(shè)置有傳導(dǎo)線的離子傳導(dǎo)層的橫截面圖。在圖2A中，基板202的一部分與圖1A中的基板102的一部分類似。在各個(gè)實(shí)施例中，例如基板202這樣的基板可以是例如離子傳導(dǎo)層；在其它實(shí)施例中，基板202可以是經(jīng)過選擇性地處理以形成離子傳導(dǎo)區(qū)域的層，或者是在某些部分選擇性地轉(zhuǎn)化為相對(duì)更高的離子傳導(dǎo)狀態(tài)的層，例如，通過選擇性地水解全氟磺酸先驅(qū)體樹脂。這樣的轉(zhuǎn)化可以在該過程中的任何合適的時(shí)間完成，例如在電傳導(dǎo)途徑嵌入基板之前或之后。在一些實(shí)施例中，基板以較少離子傳導(dǎo)或非離子傳導(dǎo)形式在尺寸上更加穩(wěn)定，當(dāng)利用某些制造方法時(shí)，這可以在一些實(shí)施例中提供優(yōu)勢(shì)?；宀牧峡梢岳萌魏魏线m的技術(shù)轉(zhuǎn)化到相對(duì)地離子傳導(dǎo)狀態(tài)以形成離子傳導(dǎo)通道。作為非限制性示例，離子傳導(dǎo)通道可以通過選擇性地使基板片的區(qū)域暴露于化學(xué)品、輻射、熱等等。遮蓋物可以用于選擇性地使基板片的區(qū)域暴露于化學(xué)品、輻射、熱等等。還可以使用其它平版、蝕刻和/或印刷電路板制造技術(shù)。在一個(gè)特定實(shí)施例中，其中非離子傳導(dǎo)材料是對(duì)的樹脂先驅(qū)體，在離子傳導(dǎo)通道的選擇的位置中的非離子傳導(dǎo)材料向離子傳導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)化可以包含遮蓋基板片并通過暴露于水而選擇性地水解基板片的區(qū)域?？梢哉{(diào)整由基板材料的選擇性轉(zhuǎn)化形成的離子傳導(dǎo)薄膜以提供具有不同離子傳導(dǎo)性和/或機(jī)械特性的不同空間薄膜區(qū)域，從而適合于特定應(yīng)用。在圖2A中，基板202的一部分與圖1A中的基板102的一部分類似。離子傳導(dǎo)層202可以具有第一側(cè)220和第二側(cè)222。帶有電傳導(dǎo)線206的工具210可以如圖2B中所示那樣刺穿離子傳導(dǎo)層202。傳統(tǒng)的縫紉技術(shù)可以用于使電傳導(dǎo)線設(shè)置在孔中，如所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員容易領(lǐng)會(huì)的那樣。具有例如約50至約300μm的直徑的針狀物可以用于插入傳導(dǎo)線中。在這里離子傳導(dǎo)層202包括水解樹脂，在一些實(shí)施例中，可以在其尺寸上穩(wěn)定的未水解樹脂先驅(qū)體上完成本發(fā)明方法，其中如上所述，該未水解樹脂先驅(qū)體可以之后水解。在圖2C中，線206暴露于離子傳導(dǎo)層202的兩側(cè)220和222，形成傳導(dǎo)路徑。傳導(dǎo)線可以由任何合適的數(shù)量的纖維組成，并且該纖維可以包括任何合適的傳導(dǎo)材料。傳導(dǎo)線206可以由多個(gè)非常薄的纖維組成，并且當(dāng)壓制時(shí)可以作為結(jié)果地改變其橫截面形狀。在一些實(shí)施例中，電傳導(dǎo)元件充分地密封到基板上，使得在沒有壓制步驟或其它處理的情況下，基板是實(shí)質(zhì)上不透氣的。在其它實(shí)施例中，可以壓制或以其它方式處理離子傳導(dǎo)層從而密封該層?？梢赃x擇傳導(dǎo)線的特性以及縫合的間距以提供電性能和機(jī)械耐久性的最佳組合。例如，傳導(dǎo)線可以包括碳纖維線、包括例如貴金屬這樣的金屬的線，從而提高傳導(dǎo)性等等。圖3A-3B表示由圖2的實(shí)施例形成的電傳導(dǎo)線路(electricallyconductiveline)的橫截面圖。通過制成如所示那樣的貫穿平面?zhèn)鲗?dǎo)路徑的線路，貫穿平面連接的總橫截面面積可以明顯增大，促進(jìn)了改進(jìn)的電性能。例如回路306和308這樣的圖3A中的傳導(dǎo)線的一部分可以暴露在基板302的兩對(duì)側(cè)上。可以切開這些部分以產(chǎn)生具有如圖3B所示那樣多個(gè)暴露的纖維端316的分離的電傳導(dǎo)路徑，可以通過壓平、梳理和壓制，使分離的電傳導(dǎo)路徑在離子傳導(dǎo)層302的表面322上弄平。暴露的多個(gè)纖維端可以增加傳導(dǎo)性。圖4表示具有由本發(fā)明方法形成的電傳導(dǎo)通道的平面燃料電池陣列的示意圖。單線可以橫貫離子傳導(dǎo)薄膜層的寬度，或者可以實(shí)施任何合適的圖案。線在基板102中形成回路306。一旦單線已經(jīng)橫貫線路，可以切開回路以暴露多個(gè)纖維端。圖5A-5B表示根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例的順序說明，示出了被一個(gè)或多個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)突出(protrusion)530的預(yù)制結(jié)構(gòu)性?shī)A緊元件510夾緊的離子傳導(dǎo)層502的橫截面圖，其中突出530具有一個(gè)或多個(gè)電傳導(dǎo)層506。一個(gè)或多個(gè)電傳導(dǎo)層可以在預(yù)制元件的任何合適的部分上，例如，使得在平面燃料電池陣列的合適的電極之間形成有效的電連接。預(yù)制結(jié)構(gòu)性元件可以具有近似平行于基板的平面的面，并且可以具有一個(gè)或多個(gè)近似垂直于基板的平面的突出530。突出可以是任何合適的形狀。例如，突出可以在通過基板插入的端部具有尖端形狀。例如，突出可以具有總體上圓柱形，使得突出的大部分可以具有實(shí)質(zhì)上相同的直徑。在一些實(shí)施例中，離子傳導(dǎo)層可以包括一個(gè)或多個(gè)涂層。圖5A和5B表示離子傳導(dǎo)層502的橫截面圖，其中離子傳導(dǎo)層502具有在其第一側(cè)520上的涂層516以及在其第二側(cè)522上的涂層518。涂層可以包括電極或催化劑材料。涂層可以包括缺口512和514的區(qū)域。在一個(gè)或多個(gè)燃料電池層中的缺口的區(qū)域的示例在2008年12月22日提交的名稱為“包括缺口的區(qū)域的電化學(xué)電池總成(ELECTROCHEMICALCELLASSEMBLIESINCLUDINGAREGIONOFDISCONTINUITY)”的公開號(hào)為2009/0162722的共同受讓的美國(guó)專利中描述，該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容以其整體參考結(jié)合于此。預(yù)制結(jié)構(gòu)性?shī)A緊元件510可以與涂覆的離子傳導(dǎo)層或其上的缺口的區(qū)域?qū)R。一個(gè)或多個(gè)電傳導(dǎo)層506可以形成與基板上的鄰近的傳導(dǎo)層的電連接。因此，預(yù)制元件可以提供產(chǎn)生通過基板的電傳導(dǎo)途徑從而制成平面燃料電池陣列的簡(jiǎn)單且有效的方式。預(yù)制結(jié)構(gòu)性?shī)A緊元件可以具有足夠大且適當(dāng)?shù)胤胖玫膫鲗?dǎo)表面，使得可以形成與期望的電傳導(dǎo)層的良好電連接。在一些示例中，傳導(dǎo)表面通過在突出上或在平行面上的涂層形成。在一些示例中，傳導(dǎo)表面由突出形成，其中突出從傳導(dǎo)材料本身形成或從由傳導(dǎo)材料本身形成的平行面形成。在一些實(shí)施例中，通過傳導(dǎo)涂層和面或由傳導(dǎo)材料形成的突出的組合提供傳導(dǎo)性。傳導(dǎo)表面可以出現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)突出的任何合適的部分上，或者一個(gè)或多個(gè)平行面的任何合適的部分上，或者二者上。在一些示例中，平行面的面積或突出的尺寸可以足夠產(chǎn)生與其中可以形成氣密密封的基板的共界面面積。在一些實(shí)施例中，預(yù)制元件的兩個(gè)平行面之間的壓力可以幫助提供氣密密封，并且在一些示例中可以提供在這里進(jìn)一步描述的壓力的其它優(yōu)勢(shì)。在一個(gè)示例中，具有傳導(dǎo)層506的一個(gè)或多個(gè)突出530可以刺穿離子傳導(dǎo)薄膜502并且在離子傳導(dǎo)層的相對(duì)側(cè)上與容納夾鉗(receivingclamp)540連接。在一些示例中，容納夾鉗具有可以在基板上接觸突出的傳導(dǎo)表面或電傳導(dǎo)層的合適尺寸的傳導(dǎo)表面，而在其它實(shí)施例中，容納夾鉗不具有傳導(dǎo)表面。在一些示例中，工具可以用于部分或完全形成孔，在此之后突出可以由此通過。在各個(gè)實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)性?shī)A緊元件可以具有突出530，這些突出530是非傳導(dǎo)的，但它們純粹執(zhí)行結(jié)構(gòu)性功能，例如維持頂部和底部夾緊元件之間的壓力。在使用中，在一些示例中，預(yù)制結(jié)構(gòu)性?shī)A緊元件可以位于兩個(gè)燃料電池的陽(yáng)極和陰極區(qū)域之間的重疊部分的區(qū)域上，然后進(jìn)行壓制，以便傳導(dǎo)突出刺穿離子傳導(dǎo)薄膜從而從一個(gè)表面到相對(duì)表面產(chǎn)生傳導(dǎo)路徑，例如，從一個(gè)燃料電池的陽(yáng)極到另一個(gè)鄰近的燃料電池的陰極。突出530可以在頂部結(jié)構(gòu)性組件510和容納夾鉗540之間形成機(jī)械連接，當(dāng)其上的電傳導(dǎo)表面可以提供貫穿平面電傳導(dǎo)性時(shí)將它們保持在適當(dāng)位置。突出530與對(duì)應(yīng)的容納夾鉗540的配合可以允許在貫穿平面?zhèn)鲗?dǎo)突出附近的基板上的靜壓力載荷。在一些實(shí)施例中，預(yù)制結(jié)構(gòu)性?shī)A緊元件可以結(jié)合例如離子傳導(dǎo)薄膜這樣的基板與例如流體歧管(fluidmanifold)這樣的燃料電池系統(tǒng)的另一組件。這可以消除對(duì)結(jié)合多個(gè)組件的附加膠粘劑的需要。流體歧管的示例在2009年03月26日提交的名稱為“包括節(jié)省空間的流體室的燃料電池系統(tǒng)和相關(guān)方法(FUELCELLSYSTEMSINCLUDINGSPACE-SAVINGFLUIDPLENUMANDRELATEDMETHODS)”的公開號(hào)為2009/0081493的共同受讓的美國(guó)專利中描述，該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容以其整體參考結(jié)合于此。預(yù)制結(jié)構(gòu)性?shī)A緊元件可以橫穿燃料電池層的全寬延伸，或者，如圖6C所示，多個(gè)較短的夾緊元件610和容納夾鉗元件640可以安裝成一排。為了產(chǎn)生適合于特定燃料電池設(shè)計(jì)的組合的夾緊和電互連構(gòu)造，夾緊元件可以以被視為適合于具有選擇性呈現(xiàn)電傳導(dǎo)的夾緊元件區(qū)域的總電化學(xué)電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任何合適的和傳統(tǒng)的樣式設(shè)置。圖6A表示具有多個(gè)具有傳導(dǎo)涂層606的突出630a和630b的頂部預(yù)制結(jié)構(gòu)性?shī)A緊元件610的橫截面圖。頂部夾緊元件610可以刺穿基板602或可以通過部分或完全預(yù)刺穿的基板602插入?；?02可以具有第一涂層616和第二涂層618以及缺口612和614的區(qū)域。頂部夾緊元件610可以與一個(gè)或多個(gè)容納夾緊元件640聯(lián)接以形成一個(gè)或多個(gè)傳導(dǎo)路徑。單個(gè)容納夾緊元件640可以與一個(gè)或多個(gè)頂部夾緊元件610聯(lián)接。單個(gè)頂部夾緊元件610可以與一個(gè)或多個(gè)容納夾鉗元件640聯(lián)接。在一個(gè)示例中，頂部元件的大部分是非傳導(dǎo)的，頂部元件的突出630具有傳導(dǎo)涂層，并且多個(gè)突出630形成電連接鄰近的單位燃料電池的互連。在一些示例中，預(yù)制結(jié)構(gòu)可以由傳導(dǎo)或非傳導(dǎo)材料形成。例如，預(yù)制結(jié)構(gòu)可以由塑料或金屬形成。在一些示例中，在結(jié)構(gòu)的表面上沉積傳導(dǎo)材料可以在結(jié)構(gòu)上提供傳導(dǎo)表面。在其中預(yù)制結(jié)構(gòu)由傳導(dǎo)材料組成的示例中，傳導(dǎo)材料的沉積可以允許預(yù)制結(jié)構(gòu)更具傳導(dǎo)性。當(dāng)安裝時(shí)，低電阻傳導(dǎo)路徑可以在鄰近的燃料電池的陽(yáng)極和陰極之間形成。在一些示例中，預(yù)制結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步包括密封部件以提供防止刺穿的突出周圍的泄露的一種手段。密封部件可以是任何合適的形狀，并且可以由任何合適的材料制成。例如，密封部件可以是橡膠圈或墊圈的形式，該橡膠圈或墊圈安裝在基板和預(yù)制結(jié)構(gòu)性元件的平行面之間或者安裝在另一合適位置。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，燃料電池層包括一個(gè)或多個(gè)性能增強(qiáng)層。這樣的性能增強(qiáng)層的示例在以上參考的共同受讓的PCT國(guó)際公開申請(qǐng)第WO2011/079378號(hào)中描述。圖6B表示具有第一側(cè)620和第二側(cè)622的離子傳導(dǎo)薄膜602的橫截面圖。第一涂層616和性能增強(qiáng)層636可以設(shè)置在第一側(cè)620上或鄰近第一側(cè)620設(shè)置，第一涂層616和性能增強(qiáng)層636具有缺口612的區(qū)域。第二涂層618可以設(shè)置在第二側(cè)622上或鄰近第二側(cè)622設(shè)置，第二涂層618具有缺口614的區(qū)域。具有包括電傳導(dǎo)涂層606的突出630的頂部夾緊元件610可以刺穿離子傳導(dǎo)薄膜和性能增強(qiáng)層(或者通過部分或完全預(yù)制的孔插入)并且可以與底部夾緊元件640連接。圖7A-7B表示本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例的順序描述，示出了離子傳導(dǎo)層702的橫截面圖，其中離子傳導(dǎo)層702具有設(shè)置在其第一側(cè)720上的電極材料的層716以及設(shè)置在其第二側(cè)722上的電極材料的層718。層716和718分別具有缺口712和714的區(qū)域。缺口712和714的區(qū)域可以長(zhǎng)且窄(例如，條狀)，或者它們可以是其它形狀。在圖7A中，離子傳導(dǎo)層702可以與包括電傳導(dǎo)部分738和非傳導(dǎo)部分739的蓋狀物(cap)或插入物710對(duì)齊。非傳導(dǎo)部分739可以是介電部分。蓋狀物710可以是任何合適的材料，例如，710可以是選擇性地進(jìn)行涂覆以在期望部分產(chǎn)生電傳導(dǎo)的塑料或介電材料。蓋狀物710可以長(zhǎng)且窄(例如，條狀)，或任何其它合適的形狀，總體上使得形狀匹配缺口區(qū)域712的形狀。蓋狀物710可以沿燃料電池層的全寬延伸，并且可以提供多個(gè)較短的蓋狀物，類似于如圖6C中所示的多個(gè)較短的夾緊元件。由于蓋狀物710包含電傳導(dǎo)和非傳導(dǎo)區(qū)域，寄居在基板上的鄰近的單位燃料電池之間的非傳導(dǎo)間隙可以忽略。這可以降低形成燃料電池陣列的復(fù)雜性。離子傳導(dǎo)層702還可以與包括傳導(dǎo)部分748和非傳導(dǎo)部分749的流體歧管層750對(duì)齊。在一些示例中，非傳導(dǎo)部分749可以是介電部分。在圖7B中，使得蓋狀物710接近離子傳導(dǎo)層702的一個(gè)表面720，而使得流體歧管層750接近離子傳導(dǎo)層702的相對(duì)表面722。電傳導(dǎo)材料706可以穿過蓋狀物710、離子傳導(dǎo)層702的一部分以及流體歧管層750的一部分。傳導(dǎo)材料706可以以例如傳導(dǎo)線的形式。在一個(gè)示例中，在沒有在離子傳導(dǎo)層702中形成開口的突出的情況下，蓋狀物710和歧管層750充當(dāng)夾緊元件。蓋狀物710和歧管層750因此橫穿離子傳導(dǎo)層702的表面分布夾緊負(fù)荷，這在一些示例中可以降低或消除對(duì)附加夾緊組件的需要。傳導(dǎo)線706通過離子傳導(dǎo)層702延伸。可以拉緊線706以獲得夾緊力?？梢赃m當(dāng)?shù)剡x擇線的松緊程度以產(chǎn)生期望量的夾緊力，使得例如產(chǎn)生氣密密封。作為選擇，傳導(dǎo)材料可以在使得蓋狀物與離子傳導(dǎo)層702的表面接近之前插入蓋狀物710中。圖8表示在基板中形成電傳導(dǎo)路徑的本發(fā)明方法的實(shí)施例的方框流程圖。在方法800中，在階段860中，在基板中形成開口。在階段870中，傳導(dǎo)材料設(shè)置在基板的開口中。在階段890中，壓制基板，形成從基板的第一側(cè)延伸至第二側(cè)的傳導(dǎo)路徑。壓制基板需要的壓力可以例如在約50至約200psi之間?；宓膲褐瓶梢酝ㄟ^固化步驟、退火步驟或其組合完成。壓制、固化和退火可以連續(xù)地或同時(shí)地完成。上述說明的目的是說明性的，而非限制性的。例如當(dāng)回顧上述說明時(shí)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以使用其它實(shí)施例。同樣，在上述具體實(shí)施方式中，各個(gè)特征可以聚集在一起以簡(jiǎn)化本發(fā)明。這不應(yīng)當(dāng)解釋為旨在未要求權(quán)利的公開的特征對(duì)任何權(quán)利要求是必不可少的。相反，本發(fā)明主題可以在于少于特定公開的實(shí)施例的所有特征。因此，以下權(quán)利要求以此方式包含到具體實(shí)施方式中，其中每一項(xiàng)權(quán)利要求基于其本身作為單獨(dú)的實(shí)施例。本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)參照權(quán)利要求連同享有隨附權(quán)利要求的等同物的全部范圍進(jìn)行確定。附加實(shí)施例本發(fā)明提供以下示例性實(shí)施例，這些實(shí)施例的編號(hào)不應(yīng)解釋為重要性的指定等級(jí)：實(shí)施例1提供一種用于形成電傳導(dǎo)路徑的方法，包括：獲得和/或提供具有第一和第二主面以及第一體積的平面基板，基板包括至少一個(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域；在平面基板的所述至少一個(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域中形成至少一個(gè)孔，孔在第一和第二面之間延伸并且限定具有與第一體積實(shí)質(zhì)上相同的第二體積的刺穿的平面基板；以及在刺穿的平面基板的孔中設(shè)置電傳導(dǎo)材料，以提供在第一和第二面之間延伸的電傳導(dǎo)路徑；其中，電傳導(dǎo)路徑密封到基板，使得基板在第一和第二面之間是實(shí)質(zhì)上氣密的。實(shí)施例2提供實(shí)施例1的方法，其中在沒有形成一個(gè)或多個(gè)懸置孔屑的情況下形成孔。實(shí)施例3提供實(shí)施例1-2中任一個(gè)的方法，其中，該方法包括制造電化學(xué)電池的方法。實(shí)施例4提供實(shí)施例1-3中任一個(gè)的方法，其中，離子傳導(dǎo)區(qū)域是質(zhì)子傳導(dǎo)區(qū)域。實(shí)施例5提供實(shí)施例1-4中任一個(gè)的方法，其中形成和設(shè)置實(shí)質(zhì)上同時(shí)完成。實(shí)施例6提供實(shí)施例1-5中任一個(gè)的方法，其中刺穿元件實(shí)質(zhì)上同時(shí)完成形成和設(shè)置。實(shí)施例7提供實(shí)施例1-6中任一個(gè)的方法，進(jìn)一步包括壓制基板或?qū)逶黾有虏牧?，足以密封基板以使得基板在第一和第二面之間是實(shí)質(zhì)上氣密的。實(shí)施例8提供實(shí)施例7的方法，其中壓制基板包括至少在沉積有電傳導(dǎo)材料的位置對(duì)基板的第一和第二面施加壓縮壓力。實(shí)施例9提供實(shí)施例7-8中任一個(gè)的方法，其中壓制基板根據(jù)達(dá)到約15psi的氣壓密封在第一和第二面之間延伸的電傳導(dǎo)路徑。實(shí)施例10提供實(shí)施例7-9中任一個(gè)的方法，其中壓制基板包括壓滾基板。實(shí)施例11提供實(shí)施例1-10中任一個(gè)的方法，其中設(shè)置包括涂覆、插入、壓制和沉積中的至少一種。實(shí)施例12提供實(shí)施例1-11中任一個(gè)的方法，其中電傳導(dǎo)路徑電連接鄰近的燃料電池的陽(yáng)極和陰極。實(shí)施例13提供實(shí)施例1-12中任一個(gè)的方法，其中傳導(dǎo)材料包括催化劑。實(shí)施例14提供實(shí)施例1-13中任一個(gè)的方法，其中傳導(dǎo)材料選自粉末、液態(tài)溶液、線、預(yù)制結(jié)構(gòu)元件和無(wú)孔組分。實(shí)施例15提供實(shí)施例14的方法，其中傳導(dǎo)材料是線，其中在形成在第一和第二面之間延伸的電傳導(dǎo)路徑之后，其中在基板外面延伸的線的至少一部分可用于連接至一個(gè)或多個(gè)電極。實(shí)施例16提供實(shí)施例1-15中任一個(gè)的方法，其中預(yù)制結(jié)構(gòu)元件包括傳導(dǎo)材料。實(shí)施例17提供實(shí)施例16的方法，其中預(yù)制結(jié)構(gòu)元件在平面基板中形成孔。實(shí)施例18提供實(shí)施例16-17中任一個(gè)的方法，其中預(yù)制結(jié)構(gòu)元件包括至少兩個(gè)平行面。實(shí)施例19提供實(shí)施例16-18中任一個(gè)的方法，其中預(yù)制結(jié)構(gòu)元件進(jìn)一步包括密封部件。實(shí)施例20提供實(shí)施例1-19中任一個(gè)的方法，其中在設(shè)置之后，選擇性地處理基板的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，使得一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的離子傳導(dǎo)性增加。實(shí)施例21提供一種用于形成電傳導(dǎo)路徑的方法，包括：提供和/或獲得具有第一和第二主面的平面基板，基板包括至少一個(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域；在平面基板的所述至少一個(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域中制成至少一個(gè)孔，其中孔在第一和第二面之間延伸，其中在孔形成的過程中實(shí)質(zhì)上不移除平面基板；以及在孔中設(shè)置電傳導(dǎo)材料以提供包括電傳導(dǎo)材料的電傳導(dǎo)路徑，其中電傳導(dǎo)路徑在第一和第二面之間延伸；其中電傳導(dǎo)路徑密封到基板，使得基板在第一和第二面之間是實(shí)質(zhì)上氣密的。實(shí)施例22提供一種用于形成電傳導(dǎo)路徑的方法，包括：獲得和/或提供具有第一和第二主面以及第一體積的平面離子傳導(dǎo)基板，基板包括至少一個(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域；在平面基板的所述至少一個(gè)離子傳導(dǎo)區(qū)域中形成至少一個(gè)孔，孔在第一和第二面之間延伸并且限定具有與第一體積實(shí)質(zhì)上相同的第二體積的刺穿的平面基板；在刺穿的平面基板的孔中設(shè)置電傳導(dǎo)材料，以提供在第一和第二面之間延伸的電傳導(dǎo)路徑；其中平面基板包括：包含第一主面的上部第一體積，以及包含第二主面的下部第一體積，并且其中刺穿的平面基板包括：包含該第一主面并對(duì)應(yīng)于上部第一體積的上部第二體積，以及包含第二主面并對(duì)應(yīng)于下部第一體積的下部第二體積，其中第一上部體積與第二上部體積實(shí)質(zhì)上相同，其中第一下部體積與第二下部體積實(shí)質(zhì)上相同；其中電傳導(dǎo)路徑密封到基板，使得基板在第一和第二面之間是實(shí)質(zhì)上氣密的。實(shí)施例23提供可選地配置的實(shí)施例1-22中任一個(gè)或任意組合的裝置或方法，使得列舉的所有元件或選項(xiàng)可用于使用或從中選擇。