CN2791894Y - 用于燃料电池具毛细流道结构的流道板 - Google Patents

用于燃料电池具毛细流道结构的流道板 Download PDF

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CN2791894Y CNU2005200181003U CN200520018100U CN2791894Y CN 2791894 Y CN2791894 Y CN 2791894Y CN U2005200181003 U CNU2005200181003 U CN U2005200181003U CN 200520018100 U CN200520018100 U CN 200520018100U CN 2791894 Y CN2791894 Y CN 2791894Y
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许锡铭
黄纬莉
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    • Y02E60/50—Fuel cells

Abstract

本实用新型系一种用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，乃包括板体以及毛细流道。毛细流道系设置在板体表面的微小渠沟结构，且蜿蜒分布在该表面上，其中该毛细流道，系用于使得位于该毛细流道内的液体燃料，其附着力系大于液体表面张力，藉此令该液体燃料能够附着该毛细流道的表面并且流动。

Description

用于燃料电池具毛细流道结构的流道板
技术领域
本实用新型系关于一种流道板，特别系关于一种用于燃料电池具毛细流道结构的流道板。
背景技术
公知燃料电池系利用甲醇等含氢燃料，经由氧化还原反应之后而产生电力，该电力用来提供外部负载之需。这类燃料电池必须被充分地供应到所需的燃料，例如甲醇燃料，在此种条件下，燃料电池为了获得燃料的充份供应，因此，除了流道板以及用来填充流体燃料的容器结构外，尚必须设置用来驱动燃料流动的驱动机构，通过驱动机构的辅助，来让位于流道板的燃料能够顺利流通。然而，驱动机构(例如帮浦)乃必须消耗另一种能源(例如电能)，来换取驱动燃料流动的动能，因而亦造成额外能源的浪费与消耗。再者，帮浦的设置会不利于燃料电池结构的小型化以及低成本的目的。
本实用新型的发明人基于公知流道板的缺点，通过努力改良而发明出一种用于燃料电池具毛细流道结构的流道板。
发明内容
本实用新型主要目的系提供一种流道板，乃应用于燃料电池中，使得位于流道板内的液体燃料能通过毛细现象来进行燃料流动。
为达成本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，乃包括板体以及毛细流道。毛细流道系设置在板体表面的微小渠沟结构，且蜿蜒分布在该表面上，其中该毛细流道，系用于使得位于该毛细流道内的液体燃料，其附着力系大于液体表面张力，藉此令该液体燃料能够附着该毛细流道的表面并且流动。
附图说明
图1显示本实用新型用于燃料电池具毛细流道结构的流道板的立体分解图。
图2显示本实用新型图1的侧剖视图。
图3显示应用本实用新型流道板的燃料电池的立体示意图。
图4显示本实用新型流道板的变化实施例的上视示意图。
图5至图7分别显示本实用新型流道板与相关组件一起配合使用的应用状态图。
图8显示本实用新型增置有电子组件的流道板的上视示意图。
图中：
1    流道板
2    燃料电池板
3    燃料电池
11   毛细流道
13   板体
15   输入口
17   输出口
19   透气不透液膜
31   外部燃料槽
33   外部混合槽
35   阀门
111  通气孔
113  混合槽
113a 第一输入端
113b 第二输入端
115  电子组件
具体实施方式
为使熟悉该项技术的科技人员了解本实用新型的目的、特征及功效，兹通过下述具体实施例，并配合所附的附图，对本实用新型做详细说明如后。
图1系显示本实用新型用于燃料电池具毛细流道结构的流道板的立体分解图，图2系显示本实用新型图1之侧剖视图，以及图3显示应用本实用新型流道板的燃料电池的立体示意图。本实用新型具毛细流道结构的流道板1主要是作为燃料电池3的组件之一，当燃料电池板2被紧紧贴覆于流道板1之上时，燃料电池3就被制造出来。外部的液体燃料系由输入口15注入，然后流经毛细流道11，最后自输出口17流出。位于毛细流道11的液体燃料由于受到毛细流道11的本身结构使然，液体燃料的附着力系大于液体表面张力，如此而让令液体燃料能够附着于毛细流道11的表面并且流动。同时，位于毛细流道11所流动的液体燃料，亦会流入至燃料电池板2的内部。
流道板1主要系由毛细流道11以及板体13所构成，而毛细流道11的实施手段系可以在板体13的表面上形成一蜿蜒渠沟状结构，且将这蜿蜒渠沟状结构均匀地分布在该表面上。毛细流道11亦可以采用行均匀分流布置于对应于膜电极组(图未显示)的位置，而成数条渠沟状结构，最后并均匀汇流至同一输出口。渠沟结构的尺寸规模，乃必须考虑到能够让位于渠沟内的液体燃料的附着力系大于液体表面张力。
由于燃料电池板2在电化学反应当中会产生气体生成物，为了让气体生成物能够排出至外部，所以毛细流道11乃增设置多个通气孔111，该些通气孔111系贯穿于板体13且均匀分布在一整条的毛细流道11上。气体生成物能够通过该些通气孔111，而顺利地排出至外部。同时，该些通气孔111能够避免因气体生成物所产生气泡，而让气泡阻塞了毛细流道，阻碍了液体燃料的流动。
再者，本实用新型在板体的另一表面上，乃覆盖一层透气不透液膜19，而透气不透液膜19的主要功能系让气体生成物能够通过，但不会让液体燃料通过而外泄。
图4显示本实用新型流道板的变化实施例的上视示意图。本实用新型在板体11的表面进一步设置混合槽113，而混合槽113的实施手段可以采用凹陷结构。混合槽113的第一输入端113a系连接毛细流道11的一端与输入口15，而混合槽113的第二输入端113b系连接毛细流道11的另一端。
图5至图7分别显示本实用新型流道板与相关组件一起配合使用的应用状态图。在图5中，本实用新型的流道板11系搭配外部燃料槽31来使用。在图6中，本实用新型的流道板11系搭配外部混合槽33与外部燃料槽31来使用。在图7中，本实用新型具有内部混合槽113的流道板11系搭配外部燃料槽31来使用。
外部燃料槽31系用来储放较高浓度的液体燃料，例如高浓度甲醇燃料，然后流通至外部混合槽33来与低浓度液体燃料进行均匀混合，才注入至毛细流道11。外部混合槽33与内部混合槽113的功能，乃系回收阳极生成物(例如水)以及残余的液体燃料，再将其循环利用。
板体13的材质例如可以采用环氧树脂玻纤板材质、高分子塑化板材质或者是陶瓷烧结板材质。再者，具备防酸、抗腐蚀的材质，亦可以加以选用作为板体13的材质。这些被选用的材质其表面最好是加工使其具备粗糙的表面，因而可获得具有适当的表面附着力。
图8显示本实用新型增置有电子组件的流道板的上视示意图。为了方便掌握位于流道板11内部的液体燃料的状态，例如燃料浓度、燃料温度、燃料液位，本实用新型乃在板体13的适当位置设置至少一个以上的电子组件115，而该些电子组件115的具体组件例如可以系浓度传感器、温度传感器、液位传感器、微控制器等。
位于外部燃料槽31与混合槽33、113之间，乃进一步设置阀门35。于平常时，阀门35系关闭状态，当电子组件115侦测到位于流道板11的液体燃料其浓度降低至预定值时，阀门35即激活打开，此时，储存于外部燃料槽31的较高浓度液体燃料即流入混合槽中33、113，来与混合槽中33、113既有之液体燃料作均匀混合。当电子组件115侦测到位于流道板11的液体燃料其浓度已符合预定值时，阀门35随即关闭。
以上所述者仅为用以解释本实用新型之较佳实施例，并非企图据以对本实用新型作任何形式上的限制，所以，凡有在本实用新型相同精神下所作的有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型权利要求保护的范畴内。

Claims (14)

1.一种用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其包括：
一板体；
一毛细流道，系设置在板体表面的微小渠沟结构，且分布在该表面上，其中该毛细流道，系用于使得位于该毛细流道内的液体燃料，其附着力系大于液体表面张力，藉此令该液体燃料能够附着该毛细流道的表面并且流动。
2.据权利要求1所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其进一步包括：
一输入口，系设置于该板体的侧边，且连接于该毛细流道的一末端；
一输出口，系设置于该板体的侧边，且连接于该毛细流道的另一末端。
3.据权利要求1所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其进一步包括：
一输入口，系设置于该板体的侧边；
一混合槽，系设置在与该毛细流道同一表面的表体上，其中该混合槽的第一输入端系连接该毛细流道的一末端与该输入口，以及该混合槽的第二输入端系连接该毛细流道的另一末端。
4.据权利要求1所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其进一步包括：
至少一个以上的电子组件，系设置在该板体。
5.据权利要求4所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其中该些电子组件，系包括：一传感器。
6.据权利要求1所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其中该毛细流道，系进一步包括多个微小通气孔，其中该些微小通气孔系贯穿该板体，且均匀分布于整条的该毛细流道。
7.据权利要求1所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其进一步包括：一透气不透液膜，系覆盖在该板体的另一表面上。
8.据权利要求1所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其中该板体的材质，系选择自一环氧树脂玻纤板材质、一高分子塑化板材质、一陶瓷烧结板材质的其中一种。
9.据权利要求1所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其中该板体的材质，系一防酸/抗腐蚀的材质。
10.据权利要求9所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其中该板体的材质，系一具粗糙表面的材质。
11.据权利要求1所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其中该液体燃料，系一含氢之溶液。
12.据权利要求1所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其中该液体燃料，系一甲醇。
13.据权利要求1所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其中该毛细流道，系蜿蜒分布在该板体的表面上。
14.据权利要求1所述的用于燃料电池具毛细流道结构的流道板，其特征在于：其中该毛细流道，系均匀分流设置在该板体的表面上，且系对应于一燃料电池板的所有膜电极组所在位置。
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