TWI538286B - 雙極板及應用其之燃料電池模組 - Google Patents

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Description

雙極板及應用其之燃料電池模組
本揭露內容是有關於一種雙極板及應用其之燃料電池模組，特別是有關於一種具有溫度管理構件的雙極板及應用其之燃料電池模組。
隨著科技的不斷進步與全球人口的激增，現今世界中不論是交通運輸、工業發展或是生活用品如電子產品發展等，對於能源的需求也隨之暴增。一直以來，石化燃料被重度依賴為最主要的能量來源，但是如此發展的結果，將導致原油在過度開採下即將面臨枯竭的危機。再者，對於環境因素面而言，過度使用石化能源，所排放的溫室氣體如二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)、甲烷(CH4)等，已經造成全球暖化以及氣候異常的現象，若不進一步思考有別於傳統石化燃料以外的替代能源方案，未來人類將面臨非常嚴峻的危機考驗。
由於燃料電池所需之燃料為氫氣與空氣/氧氣，透過將化學能直接轉換為電能使用，相對於傳統的內燃機而言，燃料電池的能源轉換效率高，且發電後所生成產物為潔淨水，對環境無害。因此，燃料電池技術於近十年來已經成為一具高潛力替代能源的選擇之一。此外，燃料電池應用範圍極廣，依據不同瓦數 與體積需求、搭配各型燃料電池，其應用範圍可包括小至3C電子產品、大至地區發電廠，更加顯示燃料電池於各個領域發展皆佔有一定程度的利基點。在低溫型質子交換膜燃料電池(LT-PEMFC)的發展歷史過程中，若以長時間運轉性能而言，引起電池性能衰退其中一項最大的原因，就是於陰極的積水問題(flooding)。但若將質子交換膜燃料電池(PEMFC)的運轉操作溫度由80℃直接提升至160~180℃運作，生成的水將直接以氣相存在，將可徹底解決積水的問題。
雖然將質子交換膜燃料電池(PEMFC)的運轉溫度提 升可具有相當多的優點，但相對來說，由於燃料電池運轉過程即為放熱反應，所以溫度管理成為一項關鍵課題。不論是剛開始的啟動熱機，抑或是運轉過程中所生成的熱，皆須要透過適當的溫度控制管理，來維繫燃料電池的穩定性。
本揭露內容係有關於一種雙極板及應用其之燃料電 池模組。實施例中，溫度管理構件內嵌於雙極板的板體之內，使得板體的兩個相對表面都可以設有反應氣體流道，使得每片雙極板的兩側皆能通入燃料與氧化劑，不需浪費額外的空間進行溫度管理，因而使得應用此雙極板的燃料電池模組的體積可縮小將近一倍，而達到電池微型化之目的，進而使得燃料電池模組的體積功率密度增加，更能增廣其應用範圍。
根據本揭露內容之一實施例，係提出一種雙極板。 雙極板包括一板體以及一溫度管理構件(temperature management component)。板體具有複數個反應氣體流道，此些反應氣體流道 位於板體的兩個相對表面，其中板體之材質具有一第一熱傳導係數。溫度管理構件內嵌於板體之內，其中溫度管理構件之材質具有一第二熱傳導係數，第一熱傳導係數小於第二熱傳導係數。溫度管理構件包括複數個管體與複數個連接元件，此些管體經由此些連接元件而連接。
根據本揭露內容之另一實施例，係提出一種燃料電池模組。燃料電池模組包括一膜電池組(membrane electrode assembly，MEA)以及二雙極板，膜電池組設置於二雙極板之間。各個雙極板包括一板體以及一溫度管理構件。板體具有複數個反應氣體流道，此些反應氣體流道位於板體的兩個相對表面，其中板體之材質具有一第一熱傳導係數。溫度管理構件內嵌於板體之內，其中溫度管理構件之材質具有一第二熱傳導係數，第一熱傳導係數小於第二熱傳導係數。溫度管理構件包括複數個管體與複數個連接元件，此些管體經由此些連接元件而連接。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
1‧‧‧燃料電池模組
10、10’、20、30‧‧‧雙極板
11‧‧‧膜電池組
100‧‧‧板體
100a、100b‧‧‧表面
100t‧‧‧厚度
110‧‧‧反應氣體流道
110d‧‧‧深度
110r‧‧‧肋條
110w‧‧‧寬度
200‧‧‧溫度管理構件
200a‧‧‧外表面
200c‧‧‧流體通道
200c1‧‧‧內徑
210、210A、210B‧‧‧管體
210t‧‧‧厚度
220、320‧‧‧連接元件
I-1、I-2、II-1、II-2、II-3、II-4、III-1、III-2、III-3、III-4‧‧‧曲線
V-1、V-2‧‧‧電壓損失
第1圖繪示依照本揭露內容之一實施例之雙極板之剖面示意圖。
第2A圖繪示依照本揭露內容之一實施例之雙極板之立體示意圖。
第2B圖繪示依照本揭露內容之再一實施例之雙極板之立體示意圖。
第3圖繪示依照本揭露內容之另一實施例之雙極板之立體示意圖。
第4圖繪示依照本揭露內容之又一實施例之雙極板之立體示意圖。
第5A~5D圖繪示依照本揭露內容之實施例之管體與連接元件之示意圖。
第6圖係為依照本揭露內容之實施例之雙極板與比較例之板體的散熱效果測試結果。
第7圖係為比較例之燃料電池模組的模擬結果。
第8圖係為依照本揭露內容之實施例之燃料電池模組的模擬結果。
本揭露內容之實施例中，溫度管理構件內嵌於雙極 板的板體之內，使得板體的兩個相對表面都可以設有反應氣體流道，使得每片雙極板的兩側皆能通入燃料與氧化劑，不需浪費額外的空間進行溫度管理，因而使得應用此雙極板的燃料電池模組的體積可縮小將近一倍，而達到電池微型化之目的，進而使得燃料電池模組的體積功率密度增加，更能增廣其應用範圍。以下係參照所附圖式詳細敘述本揭露內容之實施例。實施例所提出的細部結構及組成為舉例說明之用，並非對本揭露內容欲保護之範圍做限縮。具有通常知識者當可依據實際實施態樣的需要對該些結構及組成加以修飾或變化。
第1圖繪示依照本揭露內容之一實施例之雙極板之 剖面示意圖，第2A圖繪示依照本揭露內容之一實施例之雙極板 之立體示意圖。如第1~2A圖所示，雙極板10包括一板體100以及一溫度管理構件(temperature management component)200。板體100具有複數個反應氣體流道110，反應氣體流道110位於板體100的兩個相對表面100a和表面100b；換言之，板體100的兩個相對的表面100a和表面100b都具有反應氣體流道110。溫度管理構件200內嵌於板體100之內。其中，板體100之材質具有一第一熱傳導係數，溫度管理構件200之材質具有一第二熱傳導係數，第一熱傳導係數小於第二熱傳導係數。實施例中，溫度管理構件可包括複數個管體(tube)210與複數個連接元件，此些管體210經由此些連接元件而連接。
根據本揭露內容之實施例，係提供一種燃料電池模 組。如第1~2A圖所示，燃料電池模組1包括一膜電池組(membrane electrode assembly，MEA)11和二雙極板10，膜電池組11設置於二個雙極板10之間。雙極板10的相關說明請參考前述，在此不再贅述。如第1~2A圖所示，實施例中，雙極板10的板體100的兩個相對表面100a和100b都設有反應氣體流道110，相鄰的每兩個雙極板10之間都設有一個膜電池組11。需注意的是，以下所述之雙極板之實施例均可應用於本揭露內容之實施例之燃料電池模組，因此下文中不再重複敘述。
實施例中，反應氣體流道110用於提供反應氣體行 進的通道，例如可通入燃料和氧化劑於反應氣體流道110，其中燃料例如是氫氣(H2)，而氧化劑例如是氧氣(O2)。實施例中，反應氣體流道110亦可用於將反應生成的水(H2O)排出。板體100具有導電性，用於將膜電池組11產生的電導出。
在傳統的質子交換膜燃料電池(PEMFC)組中，雙極 板僅有一面設有反應氣體流道，而冷卻流道通常設計在雙極板之相對於反應氣體流道的另一面，也就是兩個雙極板的交界處，因而造成雙極板的利用率不佳。相對而言，根據本揭露內容之實施例，溫度管理構件200內嵌於雙極板10的板體100之內，板體100的兩個相對表面100a和100b都可以設有反應氣體流道110，使得每片雙極板10的兩側皆能通入燃料與氧化劑。如此一來，應用於燃料電池模組1時，在固定的發電瓦數下，燃料電池模組1的體積可縮小將近一倍，而達到電池微型化之目的，進而使得燃料電池模組1的體積功率密度增加，更能增廣其應用範圍。
再者，根據本揭露內容之實施例，溫度管理構件200 內嵌於雙極板10的板體100之內，且多個管體210排列成一個平面，管體210的平面式的排列配置方式大致對應雙極板10的形狀，可有效提升燃料電池模組內部之溫度分布的均勻性。
實施例中，如第1~2A圖所示，溫度管理構件200 具有至少一個流體通道(liquid channel)200c。根據本揭露內容之實施例，內嵌於板體100之內的溫度管理構件200之流體通道200c可具有開放式流道構造或封閉式流道構造，依照燃料電池模組的運作狀態不同可通入不同的溫度管理流體。舉例而言，當應用本揭露內容實施例之雙極板的燃料電池模組在啟動階段，可將高溫流體通入流體通道200c以對電池模組加熱使其達到運轉溫度；若燃料電池模組在運轉過程中，則可將冷卻流體通入流體通道200c以將運轉生成熱帶出並進行回收應用，如此一來，能提升燃料電池模組之運轉效能。
實施例中，板體100之材質的第一熱傳導係數例如 是10~50瓦/公尺．度(W/m．K)，溫度管理構件200之材質的第二熱傳導係數例如是大於或等於140瓦/公尺．度(W/m．K)。
實施例中，板體100之材質例如可包括高分子混合 導電性碳材於其中。舉例而言，可以選用例如是石墨、碳黑、碳管、碳球、碳纖維等具導電特性的粒子，與結晶性、半結晶性或非結晶性高分子樹脂，以適當比例透過例如是球磨法之均相混合技術進行混合分散，再以此混合材料製成板體100。此外，於混合過程中，可依照板體100之特性需求，選擇性地添加例如是碳化矽、碳化鈦、或氮化硼等具化學穩定性之陶瓷粒子，共同混摻於混合材料中。
實施例中，溫度管理構件200之材質例如可包括 鈦、錫、鎢、鉬、鎳鋼合金、不銹鋼或上述之任意組合。
採用例如具有石墨結構之導電性碳材製作之雙極板 具有低成本的優點，但石墨材質之雙極板容易因組裝或震動而生成微小裂縫，導致反應氣體可能會有滲漏之風險。相對而言，根據本揭露內容之實施例，在雙極板10之碳基的板體100內嵌入具有開放式構造或封閉式構造的流體通道200c之溫度管理構件200，除了可有效且便利地進行溫度管理外，金屬材質的溫度管理構件200具有緻密的結構，提升體積功率密度的同時更可進一步有效提升雙極板10的整體氣密性。
再者，金屬材質的溫度管理構件200內嵌於高分子/ 導電性碳材之板體100中，尚可進一步提高雙極板10的導電性及整體結構的機械強度。
實施例中，溫度管理構件200係以一外表面直接接 觸板體100，溫度管理構件200的外表面200a可具有粗糙化結構。換句話說，經由溫度管理構件200和板體100之間的接觸面為粗糙化結構的設計，可以提高溫度管理構件200和板體100之間的接著力，進而提高溫度管理構件200和板體100之異質材料的結合強度。
實施例中，板體100之材質具有一第一熱膨脹係 數，溫度管理構件200之材質具有一第二熱膨脹係數，第一熱膨脹係數和第二熱膨脹係數之差值例如可以是小於或等於9.5 10-6/度(10-6/K)。舉例而言，第一熱膨脹係數例如是0.5~6.5 10-6/度，第二熱膨脹係數例如是2~10 10-6/度。經由溫度管理構件200和板體100的熱膨脹係數的匹配，可以有效降低溫度管理構件200和板體100之間因為溫度改變的體積改變所產生的應力，進而可以提高溫度管理構件200和板體100之異質材料的結合強度。
如第1~2A圖所示，反應氣體流道110例如是溝槽 構造，此些溝槽的深度110d例如是0.5~1.5微米、寬度110w例如是0.5~1.5微米，且此些反應氣體流道110彼此之間例如是相隔0.5~1.5微米。如第2A圖所示，反應氣體流道110彼此之間例如是以肋條(rib)110r相隔開來，此些肋條的寬度例如是0.5~1.5微米。
如第1~2A圖所示，溫度管理構件200的各個管體210具有一個流體通道200c，此些管體210彼此平行排列。
本實施例中，如第1~2A圖所示，管體210的延伸方向平行於反應氣體流道110的延伸方向。
第2B圖繪示依照本揭露內容之再一實施例之雙極 板10’之立體示意圖，其中內嵌於板體100中的管體210係以虛線繪示。本實施例中，如第2B圖所示，管體210與板體100的反應氣體流道110彼此係非平行(non-parallel)。也就是說，管體210的延伸方向可以不平行於反應氣體流道110的延伸方向，管體210的延伸方向和反應氣體流道110的延伸方向之間可夾有一個角度，此角度例如是大於0並且小於180°。舉例而言，管體210的延伸方向可以垂直於反應氣體流道110的延伸方向(未繪示於圖中)。再一實施例中，位於板體100兩個相對表面100a和表面100b的兩組反應氣體流道110的延伸方向亦可以彼此平行或不平行(未繪示於圖中)。
實施例中，管體210之管壁厚度210t例如是0.5~1 微米，流體通道200c之內徑200c1例如是1~2微米，板體100的厚度100t例如是約3微米，如第1圖所示的燃料電池模組1之尺寸例如約為6微米。相對傳統式將冷卻流道設置於雙極板背面的設計，由第1圖可明顯看出，根據本揭露內容之實施例的設計，板體100的兩個相對的表面100a和表面100b都具有反應氣體流道110，而溫度管理構件200之流體通道200c內嵌於板體100之內，可以將燃料電池模組1的尺寸縮小到甚至減半，而在發電功率相同的情況下，體積功率密度便會上升。
第3圖繪示依照本揭露內容之另一實施例之雙極板 之立體示意圖。本實施例中與前述實施例相同之元件係沿用同樣的元件標號，且相同元件之相關說明請參考前述，在此不再贅述。需注意的是，圖式係已簡化以利清楚說明實施例之內容，圖 式上的尺寸比例並非按照實際產品等比例繪製，因此並非作為限縮本發明保護範圍之用。特別地，第3圖中之板體100的表面100a結構係省略而未繪示，以更清楚呈現溫度管理構件200之細部結構。
如第3圖所示，雙極板20的溫度管理構件200中， 此些管體210經由此些連接元件220而連接。如第3圖所示，本實施例中，每兩個鄰近的管體210可以經由一個連接元件220所連接，也就是說，兩個鄰近的管體210直接接觸同一個連接元件220。另一實施例中，每兩個鄰近的管體210也可以經由多個連接元件220所連接(未繪示於圖中)，也就是說，兩個鄰近的管體210直接接觸同一群連接元件220。
實施例中，連接元件220例如是實心結構，各個管 體210之流體通道200c彼此係隔離開來，本實施例中，各個管體210之流體通道200c中的流體彼此互不連通。另一實施例中，連接元件220亦可具有中空通道結構，各個管體210之流體通道200c中的流體亦可經由連接元件220而連通。實施例中，連接元件220的材質與管體210的材質例如係相同，均具有相較於板體100更佳的熱傳導效率。根據本揭露內容之實施例，管體210經由連接元件220而連接，而排列成一整個平面，因而可以提高管體210之間的熱傳導效果，進而提升溫度管理構件200之整體熱傳導的均勻性。
並且，管體210搭配連接元件220形成的整個平面 結構還可以進一步提高雙極板的氣密性，降低板體100相對兩個表面的反應氣體滲透到對面的風險，而可以防止過高速的放熱反 應甚至燃燒狀況發生，進而提高整個裝置的穩定性。
第4圖繪示依照本揭露內容之又一實施例之雙極板 之立體示意圖。本實施例中與前述實施例相同之元件係沿用同樣的元件標號，且相同元件之相關說明請參考前述，在此不再贅述。需注意的是，圖式係已簡化以利清楚說明實施例之內容，圖式上的尺寸比例並非按照實際產品等比例繪製，因此並非作為限縮本發明保護範圍之用。特別地，第4圖中之板體100的表面100a結構係省略而未繪示，以更清楚呈現溫度管理構件200之細部結構。
如第4圖所示，雙極板30的溫度管理構件200中， 此些管體210經由此些連接元件320而連接，且本實施例中，此些管體210之此些流體通道200c經由此些連接元件320而連通。 另一實施例中，連接元件320亦可具有實心結構，致使各個管體210之流體通道200c中的流體亦可互不連通。如第4圖所示，本實施例中，每兩個鄰近的管體210之流體通道200c可以經由多個連接元件320所連通，也就是說，兩個鄰近的管體210之流體通道200c內的流體經由此些連接元件320而連通。另一實施例中，每兩個鄰近的管體210之流體通道200c也可以只經由一個連接元件320所連通(未繪示於圖中)，也就是說，兩個鄰近的管體210之流體通道200c內的流體經由一個連接元件320而連通。
實施例中，連接元件320例如是空心通道，各個管 體210之流體通道200c中的流體經由連接元件320互相連通。當各個管體210之流體通道200c中的流體互相連通時，流體在排列成一整個平面之溫度管理構件200的多個管體210裡面可以均勻 散佈，因此可以提高溫度管理構件200的熱分佈的均勻性，而有效防止因為熱分佈不均勻造成電池模組之不同區域的應力不同而對結構的不良影響。
並且，管體210搭配連接元件320形成的整個平面 結構還可以進一步提高雙極板的氣密性，降低板體100相對兩個表面的反應氣體滲透到對面的風險，而可以防止過高速的放熱反應甚至燃燒狀況發生，進而提高整個裝置的穩定性。
第5A~5D圖繪示依照本揭露內容之實施例之管體 與連接元件之示意圖。本實施例中與前述實施例相同之元件係沿用同樣的元件標號，且相同元件之相關說明請參考前述，在此不再贅述。
一些實施例中，溫度管理構件200之管體的剖面形狀可以是圓形、橢圓形、多邊形或不規則形狀之至少其中之一。一實施例中，一個溫度管理構件200的所有管體的剖面可以具有相同形狀；另一實施例中，一個溫度管理構件200的多個管體的剖面可以分別具有不同形狀。
如第5A圖所示，管體210A的剖面形狀為圓形，兩個管體210A的流體通道200c經由連接元件320而連通。如第5B圖所示，管體210A的剖面形狀為圓形，兩個管體210A經由連接元件220而連接。如第5C圖所示，管體210B的剖面形狀為長方形，兩個管體210B的流體通道200c經由連接元件320而連通。如第5D圖所示，管體210B的剖面形狀為長方形，兩個管體210B經由連接元件220而連接。
以第5A圖為例，一些實施例中，管體之管壁厚度 210t例如是0.5~1微米，流體通道之內徑200c1例如是1~2微米。
第6圖係為依照本揭露內容之實施例之雙極板與比 較例之板體的散熱效果測試結果。以下係就實施例作進一步說明，以說明應用本揭露內容之雙極板及應用其之燃料電池模組的特性。然而以下之實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本揭露內容實施之限制。
實施例與比較例：實施例之雙極板選用導電粒子- 高分子複合體作為板體的材質，並選用不鏽鋼空心管作為溫度管理構件之管體而內嵌於板體之內。比較例為不具有內嵌之溫度管理構件的導電粒子-高分子複合體板體。
測試方法：將製做好之實施例與比較例之雙極板加 熱至高溫(90℃)後，由外部通入冷卻水進入內嵌之溫度管理構件之管體的流體通道以進行降溫，同時令比較例之板體自然降溫，並且比較實施例之雙極板板體與比較例之板體的降溫速度。
如第6圖所示，曲線I-1表示比較例之降溫曲線， 曲線I-2表示實施例之降溫曲線。很明顯地，實施例之雙極板板體具有內嵌的流體通道，其表面溫度於30秒內迅速降至約60℃，隨後更於10分鐘內降至30℃。相對地，比較例之板體即使經過25分鐘，其表面溫度仍高於50℃。據此可看出實施例之雙極板的內嵌流體通道具有良好的散熱功效。
第7圖係為比較例之燃料電池模組的模擬結果，第8圖係為依照本揭露內容之實施例之燃料電池模組的模擬結果。第7圖之比較例係採用傳統的質子交換膜燃料電池之設計進行模擬，其中雙極板僅有一面設有反應氣體流道，而冷卻流道通常設 計在雙極板之相對於反應氣體流道的另一面。
如第7圖所示，曲線II-1表示以理想狀況模擬得到 的比較例之燃料電池模組之電流-電壓曲線(I-V curve)，曲線II-2表示列入內部元件之歐姆阻抗因素及觸媒效能因素後模擬得到的比較例之電流-電壓曲線，曲線II-3表示僅列入內部元件之歐姆阻抗因素後模擬得到的比較例之電流-電壓曲線，曲線II-4表示比較例之燃料電池模組之電流-體積功率密度的模擬結果。如第7圖所示，因為歐姆阻抗使得輸出電壓隨著電流上升而下降，且曲線II-2和曲線II-3具有大致相同的斜率，這表示無論是否考慮觸媒效能因素，歐姆阻抗對於比較例之燃料電池模組的電流-電壓曲線之影響大致相同。
如第7圖所示，曲線II-2的900mV~700mV之壓降 區段是由觸媒效能因素造成，而700mV之後的壓降則是由歐姆阻抗所造成。若以電流500mA/cm2時的電壓值來看，歐姆阻抗造成的電壓損失V1大約為200mV。並且，電流上升至950mA/cm2之後，體積功率密度最大值約為0.5kW/L。
如第8圖所示，曲線III-1表示以理想狀況模擬得到 的實施例之燃料電池模組之電流-電壓曲線，曲線III-2表示列入內部元件之歐姆阻抗因素及觸媒效能因素後模擬得到的實施例之電流-電壓曲線，曲線III-3表示僅列入內部元件之歐姆阻抗因素後模擬得到的實施例之電流-電壓曲線，曲線III-4表示實施例之燃料電池模組之電流-體積功率密度的模擬結果。如第8圖所示，因為歐姆阻抗使得輸出電壓隨著電流上升而下降，且曲線III-2和曲線III-3具有大致相同的斜率，這表示無論是否考慮觸 媒效能因素，歐姆阻抗對於實施例之燃料電池模組的電流-電壓曲線之影響大致相同。
如第8圖所示，曲線III-2的900mV~700mV之壓降 區段是由觸媒效能因素造成，而700mV之後的壓降則是由歐姆阻抗所造成。若以電流500mA/cm2時的電壓值來看，歐姆阻抗造成的電壓損失V2大約為100mV。並且，電流上升至950mA/cm2之後，體積功率密度最大值約為1.4kW/L。
由第7~8圖所示的結果可看出，和比較例之燃料電 池模組相比，根據本揭露內容，實施例之燃料電池模組不僅具有較小的歐姆阻抗，因此電壓損失較小，且具有較大的體積功率密度。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧燃料電池模組
10‧‧‧雙極板
11‧‧‧膜電池組
100‧‧‧板體
100t‧‧‧厚度
110‧‧‧反應氣體流道
200c‧‧‧流體通道
200c1‧‧‧內徑
210‧‧‧管體
210t‧‧‧厚度

Claims (14)

  1. 一種雙極板，包括：一板體，具有複數個反應氣體流道，該些反應氣體流道位於該板體的兩個相對表面，其中該板體之材質具有一第一熱傳導係數；以及一溫度管理構件，內嵌於該板體之內，其中該溫度管理構件之材質具有一第二熱傳導係數；其中該第一熱傳導係數小於該第二熱傳導係數，且該溫度管理構件包括複數個管體與複數個連接元件，該些管體經由該些連接元件而連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雙極板，其中該溫度管理構件的該些管體與該板體的該些反應氣體流道彼此係非平行。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之雙極板，其中該溫度管理構件的該些管體與該板體的該些反應氣體流道彼此係平行。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之雙極板，其中該溫度管理構件的各該管體具有一流體通道，且該些管體彼此平行排列。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之雙極板，其中該溫度管理構件的該些管體之該些流體通道經由該些連接元件而連通。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之雙極板，其中各該管體之 管壁厚度為0.5~1微米，各該流體通道之內徑為1~2微米。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之雙極板，其中各該管體的剖面形狀係為圓形、橢圓形、多邊形或不規則形狀之至少其中之一。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之雙極板，其中該第一熱傳導係數係為10~50瓦/公尺．度，該第二熱傳導係數係為大於或等於140瓦/公尺．度。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之雙極板，其中該溫度管理構件之材質包括鈦、錫、鎢、鉬、鎳鋼合金、不銹鋼或上述之任意組合。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之雙極板，其中該些反應氣體流道係為具有深度0.5~1.5微米、寬度0.5~1.5微米之溝槽，且該些反應氣體流道彼此之間係相隔0.5~1.5微米。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之雙極板，其中該溫度管理構件係以一外表面直接接觸該板體，該外表面具有粗糙化結構。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之雙極板，其中該板體之材質具有一第一熱膨脹係數，該溫度管理構件之材質具有一第二熱膨脹係數，該第一熱膨脹係數和該第二熱膨脹係數之差值係為小 於或等於9.5 10-6/度(10-6/K)。
  13. 一種燃料電池模組，包括：一膜電池組；以及二雙極板，該膜電池組設置於該二雙極板之間，其中各該雙極板包括：一板體，具有複數個反應氣體流道，該些反應氣體流道位於該板體的兩個相對表面，其中該板體之材質具有一第一熱傳導係數；及一溫度管理構件，內嵌於該板體之內，其中該溫度管理構件具有至少一流體通道，且該溫度管理構件之材質具有一第二熱傳導係數；其中該第一熱傳導係數小於該第二熱傳導係數，且該溫度管理構件包括複數個管體與複數個連接元件，該些管體經由該些連接元件而連接。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之燃料電池模組，其中該二雙極板係包括如申請專利範圍第1~12項之任一項所述之雙極板。
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