[發明專利]具有波浪型流道板的燃料電池模組

無效

• 申請號: 200610100563.3
• 申請日: 2006-07-03
• 公開（公告）號: CN101101989A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 陳竣明;林昱志;尤素云;賴將文;楊清森
• 申請（專利權）人: 南亞電路板股份有限公司
• 主分類號: H01M8/00
• 分類號: H01M8/00;H01M8/02;H01M8/10;H01M8/24;H01M4/86
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙燕力

技術領域

本發明有關于燃料電池，特別是有關于一種具有波浪型流道板的燃料電池模組。

背景技術

如熟悉該領域者所知，直接甲醇燃料電池(Direct?Methanol?Fuel?Cell，簡稱為DMFC)是一種利用稀釋甲醇水溶液作為燃料，通過電化學程序將化學能轉換成電力的發電裝置。與傳統的發電方式相比，直接甲醇燃料電池具有低污染、低噪音、高能量密度以及較高的能量轉換效率等優點，是具有前瞻性的干凈能源，可應用的領域包括家用發電系統、不斷電系統、電子產品、運輸工具、軍用設備、太空工業等。

直接甲醇燃料電池的運作原理是以甲醇水溶液在陽極觸媒層進行氧化反應，產生氫離子(H+)、電子(e-)以及二氧化碳(CO2)，其中氫離子經由電解質傳遞至陰極，電子則經由外部電路傳遞至陰極，此時供給陰極端的氧氣會與氫離子及電子在陰極觸媒層進行還原反應，并產生水。燃料電池一般皆由數個基本單元所組成。由于每個基本單元所能提供的電壓很小，因此在應用時必須串聯多的基本單元，以達到所需要的操作電壓輸出。

在直接甲醇燃料電池元件的模組結構中，通常包括有集電板以及流道板，分別扮演著不同重要的角色，其中集電板負責收集電化學反應所產生的電子，而流道板則是負責燃料流動的分布與控制。過去，在流道板的部分皆著重在流道的設計，使燃料能夠順利通過流道，而流入膜電極組(membrane?electrode?assembly，MEA)。

已知的流道板通常是以石墨或是以玻璃纖維板，如FR4、FR5，等材料做為基材，并需以電腦化數值控制(Computer?Numerical?Control，簡稱為CNC)車床銑削技術制作而成，其缺點是CNC車床銑削制作的產能低、而加工成本高，且已知以石墨、FR4或FR5等材質為基材的流道板機械性質普遍不佳、體積又大，這些種種因素皆不利于燃料電池的量產規模與普及化應用。

若在未來要將燃料電池應用于筆記型電腦、手機、PDA上，就必需有效降低其制作成本及減小電池體積。目前燃料電池相關元件在輕、薄、短、小上的發展技術仍有待突破、創新，若能在設計電池機構同時，進一步將相關元件相結合，預期將可得到更具生活實用性的燃料電池模組。

由此可知，好的流道板設計除了在材質選擇上必須耐燃料電池的氣液燃料及其反應物的化學性腐蝕之外，尚需具有高機械性、低加工成本以及可快速大量生產的要求，而已知的流道板及燃料電池模組不論在材質上或是在制作方法上均有進一步改善與改進的空間。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種具有波浪型流道板的燃料電池模組，以改善前述已知技藝的缺點。

本發明提供的一種具有波浪型流道板的燃料電池模組，包含有一陰極導電板；一流道板，包含有一波浪型陽極集電板，整合固定在一以可射出成型的高分子材料所構成的板體基材的一流道反應區內，且該波浪型陽極集電板在該流道反應區內定義有多個互相獨立的流道；以及一膜電極組，設于該陰極導電板與該流道板間。

由上所述可知，本發明將集電板的功能與流道板整合，可進一步減小燃料電池模組的體積；通過陽極或陰極端的集電板與流道板結合為一，使得結構更為精簡，并大大縮小多層燃料電池模組的體積及厚度，增加產業上的實用性。

附圖說明

圖1：是本發明較佳實施例波浪型流道板的上視示意圖。

圖2：是本發明所使用的模具的分解示意圖。

圖3：是本發明另一較佳實施例定義有波浪型流道的集電板示意圖。

圖4：是本發明圖3中的集電板與板體基材結合后的態樣示意圖。

圖5：是本發明雙極板的分解示意圖。

圖6：是本發明具有波浪型流道板的燃料電池模組的分解示意圖。

圖7：是本發明圖6中具有波浪型流道板的燃料電池模組的組立側視圖。

圖8：是本發明具有波浪型流道板的燃料電池模組，其在拗折導電耳部之后的組立側視圖。

圖9：是本發明燃料電池多層模組疊合示意圖。

圖10：是本發明多層燃料電池模組疊合圖。

附圖標號：

10??波浪型流道板????11??板體基材

12??流道反應區??????12a?流道反應區

12b?流道反應區??????12c?流道反應區

12d?流道反應區??????14??穿越區

16??穿越區??????????20??模具

21??定位環??????????22??注入口襯套

23??導銷????????????24??膜仁

25??頂出板??????????26??頂出銷