CN2935491Y - 内建串/并联机构的燃料电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种内建串/并联机构的燃料电池，包括：一阳极线路板，包含：至少一个以上的阳极集电线路；至少一条以上的阳极走线；至少一个以上的阳极焊垫。一阴极线路板，包含：至少一个以上的阴极集电线路；至少一条以上的阴极走线；至少一个以上的阴极焊垫。至少一个以上的膜电极组，其密接且夹层在该阳极线路板与该阴极线路板之间，以及该些膜电极组分别一对一夹置于该些阳极集电线路与对应的该些阴极集电线路之间。至少一个以上的U形连接端子，其夹扣在该阳极线路板与该阴极线路板彼此呈相对立的一对的阳极焊垫与阴极焊垫，以及该U形连接端子是免用焊锡焊接而直接点焊固定于该成对的阳极焊垫与阴极焊垫。

Description

内建串/并联机构的燃料电池
技术领域
本实用新型涉及一种燃料电池，且特别涉及一种具有膜电极组的串/并联机构的平板式燃料电池。
背景技术
公知平板式燃料电池为了产生更多且更久的电力，必须将多个膜电极组(Membrane Electrode Assembly)予以串/并联，以达到电力持久的目的。然而，在公知串/并联的实施手段中，经过热压合程序后的平板式燃料电池的双极板(Bipolar plate)表面往往会因印刷电路板制程中所惯用的「PREPREG」胶溢出而导致焊点被覆盖或堵塞，此时作业员便须先将溢胶予以清除，然后才能够进行焊接作业，此过程不但耗时费力，更重要的是容易伤害到电路本身，对于现今讲求高效率及高质量的生产要素而言，此问题不矢为一项挑战，而且也亟待解决。
实用新型内容
为了克服上述公知缺点，本实用新型的主要目的是提供一种内建串/并联机构的燃料电池，能够在串/并联每个膜电极组的施工连接作业进行中，不会因会这施工作业而破坏到膜电极组。
为达成上述目的，本实用新型提供一种内建串/并联机构的燃料电池，包括：一阳极线路板，包含：至少一个以上的阳极集电线路；至少一条以上的阳极走线，其中该些阳极走线分别电气性连接于该些阳极集电线路；至少一个以上的阳极焊垫，且该些阳极焊垫设置于该阳极线路板的板边，以及该些阳极焊垫电气性连接该些阳极走线。一阴极线路板，包含：至少一个以上的阴极集电线路；至少一条以上的阴极走线，其中该些阴极走线分别电气性连接于该些阴极集电线路；至少一个以上的阴极焊垫，且该些阴极焊垫设置于该阴极线路板的板边，以及该些阴极焊垫，其电气性连接该些阴极走线，其中每个该阴极焊垫对应一个相对立的该阳极焊垫。至少一个以上的膜电极组，其密接且夹层在该阳极线路板与该阴极线路板之间，以及该些膜电极组分别一对一夹置于该些阳极集电线路与对应的该些阴极集电线路之间。至少一个以上的U形连接端子，其夹扣在该阳极线路板与该阴极线路板彼此呈相对立的一对的阳极焊垫与阴极焊垫，以及该U形连接端子是免用焊锡焊接而直接点焊固定于该成对的阳极焊垫与阴极焊垫。
该阳极焊垫为一半圆形箔片，以及该阴极焊垫为一半圆形箔片。
该阳极焊垫为一方形箔片，以及该阴极焊垫为一方形箔片。
再者，本实用新型提供一种内建串/并联机构的燃料电池，包括：一阳极线路板，包含：至少一个以上的阳极集电线路；至少一条以上的阳极走线，其中该些阳极走线分别电气性连接于该些阳极集电线路；至少一个以上的可挠式阳极焊垫，其中该些可挠式阳极焊垫设置于该阳极线路板的板边，且一部分面积的可挠式阳极焊垫突伸出该阳极线路板的外部，以及该些可挠式阳极焊垫电气性连接该些阳极走线。一阴极线路板，包含：至少一个以上的阴极集电线路；至少一条以上的阴极走线，其中该些阴极走线分别电气性连接于该些阴极集电线路；至少一个以上的阴极焊垫，且该些阴极焊垫设置于该阴极线路板的板边，以及该些阴极焊垫，其电气性连接该些阴极走线，其中每个该阴极焊垫对应一个相对立的该可挠式阳极焊垫。至少一个以上的膜电极组，其密接且夹层在该阳极线路板与该阴极线路板之间，以及该些膜电极组分别一对一夹置于该些阳极集电线路与对应的该些阴极集电线路之间。其中，该可挠式阳极焊垫的突伸面积反折而贴压至呈相对立的阴极焊垫，且免用焊锡焊接而在反折贴压的阳极焊垫上进行直接点焊，如此将该成对的可挠式阳极焊垫与阴极焊垫固接一起。
该可挠式阳极焊垫为一半圆形箔片，以及该阴极焊垫为一半圆形箔片。
该可挠式阳极焊垫为一方形箔片，以及该阴极焊垫为一方形箔片。
此外，本实用新型亦提供一种内建串/并联机构的燃料电池，包括：一阴极线路板，包含：至少一个以上的阴极集电线路；至少一条以上的阴极走线，其中该些阴极走线分别电气性连接于该些阴极集电线路；至少一个以上的可挠式阴极焊垫，其中该些可挠式阴极焊垫设置于该阴极线路板的板边，且一部分面积的可挠式阴极焊垫突伸出该阴极线路板的外部，以及该些可挠式阴极焊垫电气性连接该些阴极走线。一阳极线路板，包含：至少一个以上的阳极集电线路；至少一条以上的阳极走线，其中该些阳极走线分别电气性连接于该些阳极集电线路；至少一个以上的阳极焊垫，且该些阳极焊垫设置于该阳极线路板的板边，以及该些阳极焊垫电气性连接该些阳极走线，其中每个该阳极焊垫对应一个相对立的该可挠式阴极焊垫。至少一个以上的膜电极组，其密接且夹层在该阳极线路板与该阴极线路板之间，以及该些膜电极组分别一对一夹置于该些阳极集电线路与对应的该些阴极集电线路之间。其中，该可挠式阴极焊垫的突伸面积反折而贴压至呈相对立的阳极焊垫，且免用焊锡焊接而在反折贴压的阴极焊垫上进行直接点焊，如此将该成对的阳极焊垫与可挠式阴极焊垫固接一起。
该阳极焊垫为一半圆形箔片，以及该可挠式阴极焊垫为一半圆形箔片。
该阳极焊垫为一方形箔片，以及该可挠式阴极焊垫为一方形箔片。
该阳极走线，是一印刷式布线printed circuitry。
该阴极走线，是一印刷式布线printed circuitry。
实施本设计新颖的实用新型，能提供产业上利用，实施方式上提供极大的便利性，可帮助作业人员省去刮胶作业，既提升工作效率，同时亦确保燃料电池的质量，能够在串/并联每个膜电极组的施工连接作业进行中，不会因会这施工作业而破坏到膜电极组。
附图说明
图1A为本实用新型内建串/并联机构的燃料电池的第一具体实施例的完全分解图。
图1B为图1A的立体组合图。
图2A为本实用新型内建串/并联机构的燃料电池的第二具体实施例的完全分解图。
图2B为图2A的立体组合图。
图3A为本实用新型内建串/并联机构的燃料电池的第三具体实施例的完全分解图。
图3B为图3A的立体组合图。
图中：
1燃料电池            10阳极线路板
100阳极集电线路      102阳极焊垫
104阳极走线          12阴极线路板
120阴极集电线路      122阴极焊垫
124阴极走线          14膜电极组
16U形连接端子        2燃料电池
20阳极线路板         200阳极集电线路
202阳极焊垫          204阳极走线
22阴极线路板         220阴极集电线路
222可挠式阴极焊垫    224阴极走线
24膜电极组           3燃料电池
30阳极线路板         300阳极集电线路
302可挠式阳极焊垫    304阳极走线
32阴极线路板         320阴极集电线路
322阴极焊垫          324阴极走线
34膜电极组
具体实施方式
为使熟悉该项技艺人士了解本实用新型的目的、特征及功效，由下述具体实施例，并配合所附图式，对本实用新型详加说明，说明如后：
图1A为本实用新型内建串/并联机构的燃料电池的第一具体实施例的完全分解图。本实用新型的内建串/并联机构的燃料电池1主要包括有：阳极线路板10、阴极线路板12、至少一个以上的膜电极组14、以及至少一个以上的U形连接端子16。阳极线路板10与阴极线路板12可以采用印刷电路板作为基材，并且利用印刷电路板制程分别在阳极线路板10与阴极线路板12，形成至少一个以上的阳极集电线路100、一个以上的阴极集电线路120、一个以上的阳极焊垫102、一个以上的阴极焊垫122、一条以上的阳极走线104、以及一条以上的阴极走线124，其中，阳极走线104与阴极走线124为一印刷式布线(printedcircuitry)，而阳极焊垫102与阴极焊垫122则为一半圆形箔片或一方形箔片。此外，本实用新型特别是将该些阳极焊垫102与该些阴极焊垫122分别设置在阳极线路板10与阴极线路板12的板边，并且该些阳极焊垫102与该些阴极焊垫122皆呈上、下对立位置的关系性。本实用新型再利用阳极走线104与阴极走线124，分别将每个阳极集电线路100一对一与每个阳极焊垫102连接一起而导通，将每个阴极集电线路120一对一与每个阴极焊垫122连接一起而导通。
图1B为图1A的立体组合图。在组装本实用新型的燃料电池1时，先将每一个膜电极组14分别对齐且放置于每一对呈上下对应的阳极集电线路100与阴极集电线路120之间。接着，本实用新型采用至少一个以上的U形连接端子16夹扣上、下对立位置的每对阳极焊垫102与阴极焊垫122，然后再将U形连接端子16与阳极焊垫102、阴极焊垫122直接点焊固定而不需使用焊锡焊接，由此将上、下对立位置的每对阳极焊垫102与阴极焊垫122连接一起而导通。然后，再将自上而下依序积层堆栈的阳极线路板10、该些膜电极组14、阴极线路板12进行压合。
本实用新型的阳极走线104以及阴极走线124，在计划如何设计线路的接法时，可以根据该些膜电极组14将来要实行的串联或并联的连接状态，予以布设阳极走线104以及阴极走线124的实际接法。如图1A为位于阳极线路板10的阳极走线104的布设范例以及位于阴极线路板12的阴极走线124的布设范例。如图1B，阳极走线104、阳极焊垫102、U形连接端子16、阴极焊垫122以及阴极走线124等的设置，使得每一对呈上下对应的阳极集电线路100与阴极集电线路120，能够和另一对相邻的阳极集电线路100与阴极集电线路120形成串联连接的布设。
熟悉该项技艺人士了解本实用新型是通过该些阳极走线104、该些阳极焊垫102、该些U形连接端子16、该些阴极焊垫122以及该些阴极走线124等，来实现燃料电池1中各膜电极组的串/并联机构，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，可做各种更动与润饰，变化出不同于图1A与图1B的串/并联的接法，但所做的更动与润饰皆为本实用新型所涵盖。
图2A为本实用新型内建串/并联机构的燃料电池的第二具体实施例的完全分解图，以及图2B为图2A的立体组合图。本实用新型的内建串/并联机构的燃料电池2主要包括有：阳极线路板20、阴极线路板22、至少一个以上的膜电极组24。阳极线路板20与阴极线路板22可以采用印刷电路板作为基材，并且利用印刷电路板制程分别在阳极线路板20与阴极线路板22，形成至少一个以上的阳极集电线路200、一个以上的阴极集电线路220、一个以上的阳极焊垫202、一条以上的阳极走线204、以及一条以上的阴极走线224，其中，阳极走线204与阴极走线224为一印刷式布线(printed circuitry)，而阳极焊垫202为一半圆形箔片或一方形箔片。另外，阴极线路板22上亦包含一个以上预先贴合或点焊上的可挠式阴极焊垫222，可挠式阴极焊垫222同样为一半圆形箔片或一方形箔片，且一部分面积的可挠式阴极焊垫222突伸出阴极线路板22的外部。
此外，本实用新型特别是将该些阳极焊垫202与该些可挠式阴极焊垫222分别设置在阳极线路板20与阴极线路板22的板边，并且该些阳极焊垫202与该些可挠式阴极焊垫222皆呈上、下对立位置的关系性。本实用新型再利用阳极走线204与阴极走线224，分别将每个阳极集电线路200一对一与每个阳极焊垫202连接一起而导通，将每个阴极集电线路220一对一与每个可挠式阴极焊垫222连接一起而导通。
在组装本实用新型的燃料电池2时，先将每一个膜电极组24分别对齐且放置于每一对呈上下对应的阳极集电线路200与阴极集电线路220之间。接着，将可挠式阴极焊垫222的突伸面积反折而贴压至呈相对立的阳极焊垫202，且免用焊锡焊接而在反折贴压的阴极焊垫222上进行直接点焊，如此将该成对的阳极焊垫202与可挠式阴极焊垫222固接一起。接着，将自上而下依序积层堆栈的阳极线路板20、该些膜电极组24、阴极线路板22进行压合。最后如图2B所示，可挠式阴极焊垫222覆盖住阳极焊垫202，且与阳极焊垫202固接在一起。同样地，该第二具体实施例亦可通过该些阳极走线204、该些阳极焊垫202、该些可挠式阴极焊垫222以及该些阴极走线224等的布置，来实现燃料电池2中各膜电极组各式的串/并联机构。
图3A为本实用新型内建串/并联机构的燃料电池的第三具体实施例的完全分解图，以及图3B为图3A的立体组合图。本实用新型的内建串/并联机构的燃料电池3主要包括有：阳极线路板30、阴极线路板32、至少一个以上的膜电极组34。阳极线路板30与阴极线路板32可以采用印刷电路板作为基材，并且利用印刷电路板制分别在阳极线路板30与阴极线路板32，形成至少一个以上的阳极集电线路300、一个以上的阴极集电线路320、一个以上的阴极焊垫322、一条以上的阳极走线304、以及一条以上的阴极走线324，其中，阳极走线304与阴极走线324为一印刷式布线(printed circuitry)，而阴极焊垫322为一半圆形箔片或一方形箔片。另外，阳极线路板30上亦包含一个以上预先贴合或点焊上的可挠式阳极焊垫302，可挠式阳极焊垫302同样为一半圆形箔片或一方形箔片，且一部分面积的可挠式阳极焊垫302突伸出阳极线路板30的外部。
此外，本实用新型特别是将该些可挠式阳极焊垫302与该些阴极焊垫322分别设置在阳极线路板30与阴极线路板32的板边，并且该些可挠式阳极焊垫302与该些阴极焊垫322皆呈上、下对立位置的关系性。本实用新型再利用阳极走线304与阴极走线324，分别将每个阳极集电线路300一对一与每个可挠式阳极焊垫302连接一起而导通，将每个阴极集电线路320一对一与每个阴极焊垫322连接一起而导通。
在组装本实用新型的燃料电池3时，先将每一个膜电极组34分别对齐且放置每一对呈上下对应的阳极集电线路300与阴极集电线路320之间。接着，将可挠式阳极焊垫302的突伸面积反折而贴压至呈相对立的阴极焊垫322，且免用焊锡焊接而在反折贴压的阳极焊垫302上进行直接点焊，如此将该成对的可挠式阳极焊垫302与阴极焊垫322固接一起。接着，将自上而下依序积层堆栈的阳极线路板30、该些膜电极组34、阴极线路板32进行压合。最后如图3B所示，可挠式阳极焊垫302覆盖住阴极焊垫322，且与阴极焊垫322固接在一起。同样地，该第三具体实施例亦可通过该些阳极走线304、该些可挠式阳极焊垫302、该些阴极焊垫322以及该些阴极走线324等的布置，来实现燃料电池3中各膜电极组各式的串/并联机构。
再者，本实用新型的阳极集电线路100、200、300与阴极集电线路120、220、320可以分别设置多个贯穿小孔(图未显示)，由该些贯穿小孔，让阴极燃料与阳极燃料能够分别流入至每个膜电极组14、24、34的阴极端与阳极端。
本实用新型的内建串/并联机构的燃料电池，具备下列所述的优点以及功效显着增进之处：
1.本实用新型使用一种U形连接端子夹扣在阳极焊垫与阴极焊垫，然后直接进行点焊，此取代公知技艺以焊锡点焊的方式，因而本实用新型在实施方式上提供极大的便利性。
2.本实用新型使用一种可挠式阳极焊垫或可挠式阴极焊垫，由此能够反折而贴压至呈相对立的焊垫的特性，然后同样可以免用焊锡焊接而进行直接点焊，如此让成对的焊垫固接在一起，最后才进行压合。所以，本实用新型可帮助作业人员省去刮胶作业，既提升工作效率，同时亦确保燃料电池的质量。
上述较佳具体实施例仅为了方便说明而举例而已，本实用新型所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (11)

1.一种内建串/并联机构的燃料电池，其特征在于：包括：
一阳极线路板，包含：
至少一个以上的阳极集电线路；
至少一条以上的阳极走线，其中该些阳极走线分别电气性连接于该些阳极集电线路；
至少一个以上的阳极焊垫，且该些阳极焊垫设置于该阳极线路板的板边，以及该些阳极焊垫电气性连接该些阳极走线；
一阴极线路板，包含：
至少一个以上的阴极集电线路；
至少一条以上的阴极走线，其中该些阴极走线分别电气性连接于该些阴极集电线路；
至少一个以上的阴极焊垫，且该些阴极焊垫设置于该阴极线路板的板边，以及该些阴极焊垫电气性连接该些阴极走线，其中每个该阴极焊垫对应一个相对立的该阳极焊垫；
至少一个以上的膜电极组，其密接且夹层在该阳极线路板与该阴极线路板之间，以及该些膜电极组分别一对一夹置于该些阳极集电线路与对应的该些阴极集电线路之间；
至少一个以上的U形连接端子，其夹扣在该阳极线路板与该阴极线路板彼此呈相对立的一对的阳极焊垫与阴极焊垫，以及该U形连接端子是点焊固定于该成对的阳极焊垫与阴极焊垫。
2.一种内建串/并联机构的燃料电池，其特征在于：包括：
一阳极线路板，包含：
至少一个以上的阳极集电线路；
至少一条以上的阳极走线，其中该些阳极走线分别电气性连接于该些阳极集电线路；
至少一个以上的可挠式阳极焊垫，其中该些可挠式阳极焊垫设置于该阳极线路板的板边，且一部分面积的可挠式阳极焊垫突伸出该阳极线路板的外部，以及该些可挠式阳极焊垫电气性连接该些阳极走线；
一阴极线路板，包含：
至少一个以上的阴极集电线路；
至少一条以上的阴极走线，其中该些阴极走线分别电气性连接于该些阴极集电线路；
至少一个以上的阴极焊垫，且该些阴极焊垫设置于该阴极线路板的板边，以及该些阴极焊垫电气性连接该些阴极走线，其中每个该阴极焊垫对应一个相对立的该可挠式阳极焊垫；
至少一个以上的膜电极组，其密接且夹层在该阳极线路板与该阴极线路板之间，以及该些膜电极组分别一对一夹置于该些阳极集电线路与对应的该些阴极集电线路之间；
其中该可挠式阳极焊垫的突伸面积反折而贴压至呈相对立的阴极焊垫，在反折贴压的阳极焊垫上进行直接点焊，将该成对的可挠式阳极焊垫与阴极焊垫固接一起。
3.一种内建串/并联机构的燃料电池，其特征在于：包括：
一阴极线路板，包含：
至少一个以上的阴极集电线路；
至少一条以上的阴极走线，其中该些阴极走线分别电气性连接于该些阴极集电线路；
至少一个以上的可挠式阴极焊垫，其中该些可挠式阴极焊垫设置于该阴极线路板的板边，且一部分面积的可挠式阴极焊垫突伸出该阴极线路板的外部，以及该些可挠式阴极焊垫电气性连接该些阴极走线；
一阳极线路板，包含：
至少一个以上的阳极集电线路；
至少一条以上的阳极走线，其中该些阳极走线分别电气性连接于该些阳极集电线路；
至少一个以上的阳极焊垫，且该些阳极焊垫设置于该阳极线路板的板边，以及该些阳极焊垫电气性连接该些阳极走线，其中每个该阳极焊垫对应一个相对立的该可挠式阴极焊垫；
至少一个以上的膜电极组，其密接且夹层在该阳极线路板与该阴极线路板之间，以及该些膜电极组分别一对一夹置于该些阳极集电线路与对应的该些阴极集电线路之间；
其中该可挠式阴极焊垫的突伸面积反折而贴压至呈相对立的阳极焊垫，在反折贴压的阴极焊垫上进行直接点焊，将该成对的阳极焊垫与可挠式阴极焊垫固接一起。
4.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：该阳极焊垫为一半圆形箔片，以及该阴极焊垫为一半圆形箔片。
5.根据权利要求2所述的燃料电池，其特征在于：该可挠式阳极焊垫为一半圆形箔片，以及该阴极焊垫为一半圆形箔片。
6.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于：该阳极焊垫为一半圆形箔片，以及该可挠式阴极焊垫为一半圆形箔片。
7.根据权利要求1或2或3所述的燃料电池，其特征在于：该阳极走线，是一印刷式布线printed circuitry。
8.根据权利要求1或2或3所述的燃料电池，其特征在于：该阴极走线，是一印刷式布线printed circuitry。
9.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于：该阳极焊垫为一方形箔片，以及该阴极焊垫为一方形箔片。
10.根据权利要求2所述的燃料电池，其特征在于：该可挠式阳极焊垫为一方形箔片，以及该阴极焊垫为一方形箔片。
11.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于：该阳极焊垫为一方形箔片，以及该可挠式阴极焊垫为一方形箔片。
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