燃料電池極板結構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種燃料電池極板結構，包括本體、流道和燃料孔，所述本體具有一個第一表面、一個第一側面及一個第二側面，第一側面設置于第一表面的一側邊上，第二側面設置第一表面的另一側邊上，第一側面與第二側面彼此相對，所述流道包括凹進于第一表面上的兩個主流道和多個次流道，次流道凹進于第一表面上，并位于兩個主流道之間，次流道與兩個主流道相連通，所述燃料孔有兩個，各凹進于第一側面及第二側面上，并且各與其中一個主流道相連通。因此，燃料孔不會占用到第一表面的面積，第一表面的大部分面積上都能供次流道設置。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種極板結構，尤其是一種燃料電池的極板結構。
技術介紹
近幾年由于石油的產量減少及價格升高，科學家亟欲尋找解決的方案，以減少石油的使用及依賴。而燃料電池(fuel?cell)為目前被認為最能取代石油的替代能源之一，其具有諸多優點，例如：效率高，其能量轉換效率可高達60％；反應快，只要通入燃料后即能產生電力；運作安靜，燃料電池無任何移動組件；以及非常低的排放污染。且燃料電池可經由串聯提高電壓，或是透過加大電極反應面積來提高電流量。燃料電池在組裝時，是將各電池組件(例如膜電極組、極板)堆棧在一起，然后再將堆棧后電池組件置于二端板(endplates)間，最后再將復數個螺栓及螺帽穿過兩個端板并鎖緊而對兩個端板施以一力量，使得該兩個端板能將各電池組件壓緊貼合在一起，美國專利公告號US4,478,917所揭露的一種燃料電池即使用此種組裝方法。上述所提及的電池組件，其中極板(polar?plate)的前側面設有多個流道(flow?channel)及多個開口，該開口位于該流道四周，并且與該流道相連通。燃料電池的燃料(例如氫氣)由其中一個開口處進入流道，然后在流道內流動產生化學反應而發電，最后再由另外一個開口流出。而通常，流道所占的面積即為該極板實際的發電面積。因此流道的面積應越大，而開口的面積應越小。然而，實際設計極板時，其流道的面積約為極板面積的40％至60％，其余的面積多為開口所占去，例如美國專利公告號US?6,274,262及US6,420,061所揭露的燃料電池，其極板的流道面積只占了一半左右的極板面積，也就是一半左右的極板面積將無法發電。而極板的材料通常由石墨(碳)所制作而成，石墨的材料成本高，且加工與制作不易，因此極板的價格高。因此，如果每片極板只有部分面積能發電，則要達到燃料電池預定的發電量時，勢必需要較多片的極板才能達成，則燃料電池的成本必也隨之增加。換句話說，如果能讓極板大部分的面積能發電，則可減少極板的使用數目，也能使得燃料電池成本下降。-->因此，本技術提出一種設計合理且有效改善上述缺點的產品。
技術實現思路
本技術目的是：提供一種燃料電池極板結構，該極板結構大部分的面積都能作為流道使用。本技術的技術方案是：一種燃料電池極板結構，包括本體、流道和燃料孔，所述本體具有一個第一表面、一個第一側面及一個第二側面，第一側面設置于第一表面的一側邊上，第二側面設置第一表面的另一側邊上，第一側面與第二側面彼此相對，所述流道包括凹進于第一表面上的兩個主流道和多個次流道，次流道凹進于第一表面上，并位于兩個主流道之間，次流道與兩個主流道相連通，所述燃料孔有兩個，各凹進于第一側面及第二側面上，并且各與其中一個主流道相連通。本技術優點是：由于燃料孔設置于本體的側面上，不會占用到第一表面的面積，因此第一表面的大部分面積上都能供次流道設置，故該極板結構能有更多的面積可發電。附圖說明下面結合附圖及實施例對本技術作進一步描述：圖1為本技術燃料電池極板結構的第一實施例的立體圖。圖2為圖1的側視圖。圖3為本技術燃料電池極板結構的第二實施例的立體圖。圖4為圖3的側視圖。圖5為本技術燃料電池極板結構應用于燃料電池的立體圖。圖6為圖5的分解圖。圖7為本技術燃料電池極板結構的第三實施例的立體圖。圖8為本技術燃料電池極板結構的第三實施例應用于燃料電池的立體圖。其中：10極板結構；11本體；111第一表面；112第一側面；113第二側面；114第二表面；12主流道；121主流道；13次流道；131次流道；14燃料孔；141燃料孔；15散熱片；20端板；21穿孔；30螺栓組；40輸料管；41主管體；42副管體。具體實施方式-->實施例一：如圖1、圖2所示為本技術燃料電池極板結構的第一實施例。其包括本體11、兩個主流道12、多個次流道13及兩個燃料孔14，該極板結構10可由石墨制作而成，但不排除使用金屬材料制作而成。本體11為一矩型狀板體，其具有六個面。為方便說明，該本體11的前側面定義為第一表面111；頂面定義為第一側面112；底面定義為第二側面113，第一側面112與第二側面113彼此相對。兩個主流道12凹進設置于本體11的第一表面111上，且兩個主流道12的延伸方向與第一側面112或第二側面113垂直，意指兩個主流道12為垂直地延伸。兩個主流道12的流道深度隨著兩個主流道12的延伸長度而減少，使得該兩個主流道12呈現出一斜坡狀的凹槽如圖2。例如較靠近第一表面111左邊的主流道12是由上方往下方延伸，故該主流道12較上端的流道深度會比較下端的流道深度深。而較靠近第一表面111右邊的主流道12則為相反(由下方往上方延伸)，其較下端的流道深度比較上端的流道深度深。次流道13同樣地凹進設置于本體11的第一表面111上，且次流道13彼此之間具有一個間隔。次流道13各為一直條狀凹槽，其延伸方向與兩個主流道12的延伸方向垂直，為水平地延伸，每一個次流道13的兩端各與一個主流道12相連接。兩個燃料孔14分別凹進設置于第一側面112及第二側面113上，兩個燃料孔14的末端各與一個主流道12相連接，并且燃料孔14是與主流道12流道深度較深的那一端相連接。兩個燃料孔14可供燃料電池的燃料(例如氫氣、氧氣、甲醇)或是反應物(例如水)流進或流出該極板結構10，而通常會選擇上方的燃料孔14(位于第一側面112)輸入燃料，然后由下方的燃料孔14(位于第二側面113)輸出反應物或是未反應完的燃料。上述為本技術的極板結構10各組件結構上的說明，以下將說明該極板結構10的特點：由于兩個燃料孔14設置于第一側面112或第二側面113上，其不會占用到第一表面111的面積，因此第一表面111大部分的面積都可設置主流道12及次流道13。例如本技術的極板結構10的第一表面111百分之八十三的面積都能設置主流道12及次流道13(第一表面111的長度與寬度各為5.5公分，其總面積為30.25平方公分，而主流道12及次流道13所占的面-->積為25平方公分)，而剩余較外緣的面積則是供一些密封組件或是鎖合組件(圖略)使用。因為該主流道12為斜坡狀，所以當燃料由燃料孔14輸入到主流道12時，燃料在主流道12中的流動速度能較均勻。進而使得燃料由主流道12流入至該等次流道13時，每一個次流道13的燃料的流量能較均勻。實施例二：如圖3、圖4所示為本技術燃料電池極板結構的第二實施例。第一實施例的極板結構10為一單極板，其只有一個前側面(第一表面111)具有流道。而第二實施例的極板結構10為一雙極板(bipolar?plate)，其前后兩側面都具有流道。第二實施例的極板結構10詳細敘述如下：將該本體11的后側面定義為第二表面114，該第二表面114相對于第一表面111。第二表面114同樣地設置有兩個主流道121及多個次流道131，而該主流道121及次流道131的排列位置及幾何尺寸與第一表面111的主流道12及次流道13相同，而第一側面112靠近右端處及第二側面113靠近左端處則各凹進設置另外一個燃料孔141。如此，燃料可由較靠近右端處的燃料孔141輸入，然后在第二表面114的主流道121及次流道131中流動，最后再由靠近左本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1. 一種燃料電池極板結構，包括本體(11)、流道和燃料孔(14)，其特征在于：所述本體(11)具有一個第一表面(111)、一個第一側面(112)及一個第二側面(113)，第一側面(112)設置于第一表面(111)的一側邊上，第二側面(113)設置于第一表面(111)的另一側邊上，第一側面(112)與第二側面(113)彼此相對，所述流道包括凹進于第一表面(111)上的兩個主流道(12)和多個次流道(13)，次流道(13)凹進于第一表面(111)上，并位于兩個主流道(12)之間，次流道(13)與兩個主流道(12)相連通，所述燃料孔(14)有兩個，各凹進于第一側面(112)及第二側面上(113)，并且各與其中一個主流道(12)相連通。

【技術特征摘要】
1.一種燃料電池極板結構，包括本體(11)、流道和燃料孔(14)，其特征在于：所述本體(11)具有一個第一表面(111)、一個第一側面(112)及一個第二側面(113)，第一側面(112)設置于第一表面(111)的一側邊上，第二側面(113)設置于第一表面(111)的另一側邊上，第一側面(112)與第二側面(113)彼此相對，所述流道包括凹進于第一表面(111)上的兩個主流道(12)和多個次流道(13)，次流道(13)凹進于第一表面(111)上，并位于兩個主流道(12)之間，次流道(13)與兩個主流道(12)相連通，所述燃料孔(14)有兩個，各凹進于第一側面(112)及第二側面上(113)，并且各與其中一個主流道(12)相連通。2、根據權利要求1所述燃料電池極板結構，其特征在于：所述本體(11)具有一個與第一表面(111)相對的第二表面(114)，第二表面(114)上凹進設置有另外兩個主流道(121)及另外多個次流道(131)，第一側面(112)及第二側面(113)上各設有另一個燃料孔(141)。3、根據權利要求1所述燃料電池極板結構，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳彥明，林鈺城，
申請(專利權)人：蘇州萬旭電子元件有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32