CN2865019Y

CN2865019Y - 燃料电池的流道板结构

Info

Publication number: CN2865019Y
Application number: CNU2005201105721U
Authority: CN
Inventors: 许锡铭; 张仓铭; 管衍德; 高志荣
Original assignee: ANTIG TECHNOLOGY Inc
Current assignee: ANTIG TECHNOLOGY Inc; Antig Technology Co Ltd
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2015-06-29

Abstract

本实用新型公开一种燃料电池的流道板结构，其中夹层接合于上、下两片的燃料电池板之间，且每片的燃料电池板具有至少一个以上的膜电极组，该流道板包括板体，其具有一第一表面、一第二表面以及一燃料流道，其中该燃料流道分别设置于各表面，且往各表面内凹的流体导引结构。该第一表面以及该第二表面分别接合该上、下两片的燃料电池板。其中各表面上的燃料流道其局部形成数个平行排列的渠道，该些渠道分别对应该上、下两片燃料电池板的该些膜电极组位置，并且相互间隔错置于该第一表面与该第二表面。

Description

燃料电池的流道板结构

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池的流道板结构，尤其涉及一种流道板结构，在该流道板的上下两表面其对应该些膜电极组的位置上，分别设置有互间隔错置于该第一表面与该第二表面的该些渠道。

背景技术

现有燃料电池是利用甲醇等含氢燃料，经由氧化还原反应之后，形成电流回路，用以提供电源之需。这类燃料电池所需的反应物中具有液态的燃料，如甲醇燃料，且反应后的主要生成物为水和二氧化碳，使得燃料电池必须具有填充流体燃料的容器结构及其燃料导流结构。

再者，具有基层板结构的燃料电池的流道板，是作为供给燃料电池燃料的装置。然而，当燃料接触燃料电池的膜电极组而产生电化学反应并输出电力时，其膜电极组会因为电化学反应而产生气体生成物，这些气体会因为导引燃料的流道导致的高表面张力而留滞、堆积于燃料流道中，最后造成燃料无法顺利通过的问题。为了解决这样的问题，一般是增加燃料流道的深度，即可降低表面张力的影响，但是燃料流道深度的增加，则会增加流道板的厚度，这不利于燃料电池的轻薄化。因此，本实用新型基于现有燃料电池的需求进行设计一种燃料电池的流道板结构。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种燃料电池的流道板结构，并相对于流道板厚度而具有较深的流道结构。

本实用新型要解决的另一技术问题在于提供一种燃料电池的流道板结构，并具有较深的流道结构以及特殊的流道剖面结构，可降低表面张力的影响。

本实用新型要解决的技术问题还在于提供一种燃料电池的流道板结构，该流道板并具有流道分离的结构，可有利于流道板的模块化，以及流道板的制造。

为达到本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种燃料电池的流道板结构，其中夹层接合于上、下两片的燃料电池板之间，且每片的燃料电池板具有至少一个以上的膜电极组，该流道板包括板体，其具有一第一表面、一第二表面以及一燃料流道，其中该燃料流道分别设置于各表面，且往各表面内凹的流体导引结构。该第一表面以及该第二表面分别接合该上、下两片的燃料电池板。其中各表面上的燃料流道其局部形成数个平行排列的渠道，该些渠道分别对应该上、下两片燃料电池板的该些膜电极组位置，并且相互间隔错置于该第一表面与该第二表面。

本实用新型的流道板结构由于具备相对于流道板厚度而具有较深的流道结构；由于具有较深的流道结构与特殊的流道剖面结构，所以可降低表面张力的影响；由于具有流道分离的结构，所有有利于流道板的模块化板的制造。

为使本领域的技术人员了解本实用新型的目的、特征及功效，现通过下述具体实施例，并配合所附的图式，对本实用新型详加说明如后。

附图说明

图1为显示使用本实用新型第一具体实施例流道板的燃料电池的立体示意图。

图2为显示本实用新型第一图的横剖面视图。

图3为显示本实用新型第一图的流道板平面视图。

图4为显示本实用新型燃料电池的流道板结构的第二具体实施例的横剖视图。

图5为显示本实用新型燃料电池的流道板结构的第三具体实施例的横剖视图。

图6为显示本实用新型燃料电池的流道板结构的第四具体实施例的分解状态的横剖视图。

图7为显示本实用新型图6的组合状态的横剖视图。

图8为显示本实用新型燃料电池的流道板结构的第五具体实施例的分解状态的横剖视图。

图9为显示本实用新型图8的组合状态的横剖视图。

图号编号说明

流道板(10)

第一表面(101)

第二表面(102)

燃料流道(103)

流道口(103a)

导引部(103b)

接触部(103c)

渠道(103d)

燃料电池板(20)

膜电极组(201)

流道板(40)

第一板体(401)

接触部(401a)

第二导引部(401b)

第一结合部(401c)

第二板体(402)

第一导引部(402a)

第二结合部(402b)

第一板体(501)

第二板体(502)

第一结合部(503)

第二结合部(504)

第一导引部(505)

第二导引部(506)

接触部(507)

具体实施方式

图1显示使用本实用新型第一具体实施例流道板的燃料电池的立体示意图，图2显示本实用新型图1的横剖面视图，以及图3显示本实用新型图1的流道板平面视图。在图1、图2以及图3中，本实用新型提供燃料电池使用的流道板(10)具有第一表面(101)以及第二表面(102)，且其各表面分别用来接合上、下两片的燃料电池板(20)。燃料电池板(20)可以采用由印刷电路板所制成的发电组件，举一实例来说，该燃料电池板(20)可以是一种直接甲醇燃料电池，其以数层FR4基板、FR5基板、环氧树酯基板、玻纤基板、陶瓷基板、高分子塑化基板或复合式材料做为基板，并透过该些基板的叠合，而夹层设置数个具有膜电极组(201)的电池核心部，而该些膜电极组(201)可用以进行电化学反应而输出电力。该流道板(10)为FR4基板、FR5基板、环氧树酯基板、玻纤基板、陶瓷基板、高分子塑化基板或复合式材料基板所构成的板体，且流道板(10)的第一表面(101)与第二表面(102)分别具有燃料流道(103)，该些燃料流道(103)是在流道板(10)的表面(101)、(102)往内凹所形成的一种流体导引结构，并且包括数个流道口(103a)、数个导引部(103b)以及数个接触部(103c)。

上述的各个流道口(103a)为该燃料流道(103)于流道板(10)侧向贯穿形成与外部燃料供应装置(图中未显示)连通的结构。该些导引部(103b)为流道板(10)表面内凹的结构，且连通流道口(103a)与对应的接触部(103c)。该些接触部(103c)分别为数个渠道(103d)平行排列所形成，该些渠道(103d)则是于流道板(10)表面内凹为方形的结构。该流道板(10)的第一表面(101)中的渠道(103d)与第二表面(102)中的渠道(103d)为相互间隔错置，且该些渠道(103d)的槽宽与槽深大小分别为槽宽W与槽深H，使得当流道板(10)的厚度可以与槽深H相近，而达到在维持特定的渠道(103d)槽深H的要求下，本实用新型的流道板(10)具有较薄的厚度。

图4显示本实用新型燃料电池的流道板结构的第二具体实施例的横剖视图。该些接触部(103c)分别为数个渠道(103d)平行排列所形成，该些渠道(103d)则是于流道板(10)表面内凹为梯形的结构。

图5显示本实用新型燃料电池的流道板结构的第三具体实施例的横剖视图。该些接触部(103c)分别为数个渠道(103d)平行排列所形成，该些渠道(103d)则是于流道板(10)表面内凹为半六边形的结构。

在上述的各种实施方式中，本实用新型并不因此就被限定流道板的渠道(103d)横剖面的几何形状为图2、图4以及图5中所显示的。凡是在于该流道板(10)第一表面(101)中的渠道(103d)以及第二表面(102)中的渠道(103d)为相互间隔错置，且这些渠道(103d)的槽宽W与槽深H的尺寸以及比值，必须满足尽量降低表面张力的性质，以避免气泡堆积所造成的流道阻塞问题，凡此种结构都属于本实用新型的范畴以内。再者，该接触部(103c)的渠道(103d)分布的较佳实施方式为对应该燃料电池板(20)中的各个膜电极组(201)的位置。

图6显示本实用新型燃料电池的流道板结构的第四具体实施例的分解状态的横剖视图，以及图7显示本实用新型图6的组合状态的横剖视图。本实用新型的流道板(40)为一流道分离结构，是由一片第一板体(401)以及二片第二板体(402)所构成，并且第一板体(401)的两侧分别结合各片第二板体(402)。第一板体(401)的表面形成接触部(401a)，第二板体(402)的表面形成第一导引部(402a)，各个接触部(401a)两侧分别形成对应第一导引部(402a)的第二导引部(401b)，使得结合后的第一板体(401)与第二板体(402)的接触部(401a)、第二导引部(401b)以及第一导引部(402a)构成燃料流道。该第一板体(401)与第二板体(402)分别具有相互对应的第一结合部(401c)与第二结合部(402b)，该第一结合部(401c)与第二结合部(402b)为提供该第一板体(401)与第二板体(402)相互结合的结构。该第一导引部(402a)为表面内凹的结构，用以导引流体流通，且其一端侧向贯穿流道板(40)形成与外部燃料供应装置(图中未显示)连通的流道口，另一端对应并可连通该接触部(401a)的第二导引部(401b)。该接触部(401a)分别为数个渠道(103d)平行排列所形成，该些渠道(103d)则是于流道板(40)表面内凹的结构。第二导引部(401b)为表面内凹的结构，并用以连通该接触部(401a)与第一导引部(402a)，而提供流体的导引。

图8显示本实用新型燃料电池的流道板结构的第五具体实施例的分解状态的横剖视图，以及图9显示本实用新型图8的组合状态的横剖视图。第一板体(501)与第二板体(502)分别形成的第一结合部(503)与第二结合部(504)，第一结合部(503)与第二结合部构成一种耦合结构，用来结合第一板体(501)与第二板体(502)。举一实例来说，第一结合部(503)为沿平面方向穿入的插孔结构，第二结合部(504)为沿平面方向延伸形成的突杆结构，且插孔结构与突杆结构形成耦合结构，使得该突杆结构插入该插孔结构后，达到相互扣合，而用以结合该第一板体(501)与第二板体(502)。

再者，上述的第一导引部(505)与第二导引部(506)形成于该第二板体(502)的表面，上述的接触部(507)形成于该第一板体(501)的表面。其中，第一导引部(505)可形成一均匀分流结构或均匀合流结构，使得自第一导引部(505)中的流体可均匀分配流入各个第二导引部(506)，或者是各个第二导引部(506)中的流体可均匀分配汇入第一导引部(505)中。

虽然本实用新型已以具体实施例说明如上，然其所说明的具体实施例并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，其所作的更动与润饰都属于本实用新型的范畴，本实用新型的保护范围当视申请专利范围所界定的为准。

Claims

1.一种燃料电池的流道板结构，夹层接合于上、下两片的燃料电池板之间，且每片的燃料电池板为具有至少一个以上的膜电极组，其特征在于：该流道板包括：

一板体，为具有一第一表面、一第二表面以及一燃料流道，其中该燃料流道分别设置于各表面，且为往各表面内凹的流体导引结构；其中该第一表面以及该第二表面分别接合该上、下两片的燃料电池板；其中各表面上的燃料流道其局部形成数个平行排列的渠道，该些渠道分别对应该上、下两片燃料电池板的该些膜电极组位置，并且相互间隔错置于该第一表面与该第二表面。

2.如权利要求1所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该流道板的材质，为选择一FR4基板、一FR5基板、一环氧树酯基板、一玻纤基板、一陶瓷基板、一高分子塑化基板以及一复合式材料基板中的任意一种。

3.如权利要求1所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该燃料电池板，为选择一FR4基板、一FR5基板、一环氧树酯基板、一玻纤基板、一陶瓷基板、一高分子塑化基板以及一复合式材料基板中的任意一种。

4.如权利要求1所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该些渠道，为选择内凹呈梯形、方形、半六边形以及上述各种几何形状的组合的任一结构。

5.如权利要求1所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该板体，为一片单片的板体。

6.如权利要求1所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该板体，为包含一片单片的第一板体，以及二片各为单片的第二板体，其中该些渠道设置于该第一板体；

其中，该第一板体的两侧分别接合该两片第二板体，且该第一板体与第二板体分别具有相互对应的一第一结合部与一第二结合部，用以将该第一板体与该第二板体接合一起。

7.如权利要求6所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该燃料流道进一步包含：一第一导引部以及一第二导引部，且该第一导引部对应连通该第二导引部，该第二导引部对应连通该些渠道。

8.如权利要求7所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该第一导引部形成于该第二板体的表面。

9.如权利要求8所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该第二导引部形成于该第一板体的表面。

10.如权利要求8所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该第二导引部形成于该第二板体的表面。

11.如权利要求6所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该第一结合部，为一插孔；其中该第二结合部，为一扣合该插孔的突杆。

12.如权利要求7所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该第一导引部，为选择形成均匀分流结构、均匀合流结构以及结合均匀分流与均匀合流的结构的任一结构，使得自该第一导引部流出的流体可均匀分配流入各个第二导引部。

13.如权利要求7所述的燃料电池的流道板结构，其特征在于：该第二导引部，为选择形成均匀分流结构、均匀合流结构以及结合均匀分流与均匀合流的结构的任一结构，使得自该第二导引部流出的流体可均匀分配流入该些渠道。