应用于燃料电池堆的阴极流场结构制造技术

本发明专利技术是一种应用于燃料电池堆的阴极流场结构，包括：复数个阴极流道板、第一风扇与第二风扇。复数个阴极流道板是自上而下分别间隔地设置于燃料电池堆之中，其中该些阴极流道板表面是设置复数个流道。第一风扇是结合于该燃料电池堆的其中一个侧面，以及是用来将外界的空气吹入至该些阴极流道板的复数个流道。第二风扇是结合于与该第一风扇同一侧面的该燃料电池堆那个侧面，以及是用来将该些阴极流道板的复数个流道所流通的流体吸出于外界。通过第一风扇与该第二风扇的推动力量，使得位于该些阴极流道板的复数个流道所流通的流体形成一个Ｕ型流场。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种应用于燃料电池堆的阴极流场结构，特别是关于一种 阴极流道板，其搭配结合于燃料电池堆的风扇，使得位于该阴极流道板的复数个流道所流通的流体能够形成一个u型流场。
技术介绍
采用气态燃料(例如空气、氧气)作为阴极燃料的习知燃料电池堆(例如 直接甲醇燃料电池堆)将气态燃料注入燃料电池堆后，气态燃料会经由阴极流道板进入膜电极组产生电化反应，并且电化反应后产生的阴极生成物(例如 水)。同时，阴极生成物与未完成反应的气态燃料将会经由阴极流道板而外排出。美国专利早期公报US20030143450 「使用燃料电池的电子装置(Elec加mc Apparatus Using Fuel Cell) J已揭露一种电子装置，其使用燃料电池作为内部电 源。在US20030143450所揭露的燃料电池的结构当中，已披露风扇的使用，通 过风扇来将燃料所产生的包含有蒸气的气体(Vapor-contaimng gas)，能够借着风 扇将该气体沿着预定通道释放出去。然而，US20030143450对于阴极流体的流 场设计仍过于复杂，实有碍于制作成本的下降。再者，当US20030143450的燃 料电池若产生过多的该气体时，US20030143450对于阴极流体的流场设计是否 能够能快速地将过多的该气体向外排出，则会是一场严苛的考验。本案专利技术人有鉴于上述用于燃料电池的阴极流场结构仍有待改良，乃亟 思专利技术而改良一种应用于燃料电池堆的阴极流场结构，来大幅改善习知燃料 电池堆所产生水泛(Floodmg)现象的问题。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种应用于燃料电池堆的阴极流场结构，形 成一U型循环流场。本专利技术的第二目的在于提供一种应用于燃料电池堆的阴极流场结构，来改善习知燃料电池堆所产生水泛(Flooding)现象的问题。为达上述的目的，本专利技术乃包括复数个阴极流道板、第一风扇与第二 风扇。复数个阴极流道板，是自上而下分别间隔地设置于燃料电池堆之中， 其中该些阴极流道板表面是设置复数个流道。第一风扇是结合于该燃料电池 堆的其中一个侧面，以及是用来将外界的空气吹入至该些阴极流道板的复数 个流道。第二风扇是结合于与该第一风扇同一侧面的该燃料电池堆那个侧面， 以及是用来将该些阴极流道板的复数个流道所流通的流体吸出于外界。通过 第一风扇与该第二风扇的推动力量，使得位于该些阴极流道板的复数个流道 所流通的流体形成一个U型流场。附图说明图1A、图1B显示本专利技术复数个阴极流道板的立体图。 图2显示本专利技术较佳实施例的立体图。 图3显示图2A-A方向的剖视示意图。 图4显示本专利技术燃料电池堆的侧视图。主要组件符号说明1 燃料电池堆10、 10\阴极流道板12 凸条13 前半部 14 后半部 15 流道20 第一风扇30 第二风扇40 阳极流道板50 膜电极组层60 壳体70 风罩具体实施方式图1A、图IB显示本专利技术复数个阴极流道板的立体图，图2显示本专利技术 较佳实施例的立体图，以及图3显示图2A-A方向的剖视示意图。本专利技术应用 于燃料电池堆1的阴极流场结构乃包括复数个阴极流道板10、 10 、第--风 扇20、第二风扇30、壳体60与风罩70，以下分别将详述该些构件。阴极流道板10、 10的表面乃可以分别设置一条凸条12，其设置在阴极流 道板10、 10的中间处，来将阴极流道板10、 10区隔成前半部13与后半部 14。在位于阴极流道板IO、 10的前半部13与后半部14的区域中，乃分别设 置复数个流道15，该些流道15之间乃彼此间隔分开。例如，实现该些流道15 的具体手段乃是自该表面挖设成复数条平行的渠沟。制造阴极流道板IO、 10的材质乃可以采用FR5基板、E2010基板、COC 基板、PP基板、PE基板以及玻离基板等其中一种。上述的凸条12与复数个流道15若是仅设置于阴极流道板的上表面或是下 表面的其中一个表面，则形成单面阴极流道板10、 10'，请参见图1A图。上述的凸条12与复数个流道15若是同时设置于阴极流道板的上表面与卜_ 表面，则形成双面阴极流道板10'，请参见第图1B。第一风扇20是结合于燃料电池堆1的其中一个侧面，以及第二风扇30 是是结合于与第一风扇20同一侧面的燃料电池堆1那个侧面，通过第一风扇 10与第二风扇20的推动力量，使得位于该些阴极流道板10、 10的复数个流 道15所流通的流体形成一个U型流场，请参见第二、三图的复数个虚线键头 符号其代表U型流场。第一风扇20是用来将外界的空气吹入至该些阴极流道板10、 10的复数 个流道15。第一风扇20例如可以采用鼓风扇、轴流扇、横流扇等等。第二风扇30是用来将该些阴极流道板10、 10'的复数个流道15所流通的 流体吸出于外界。第二风扇30例如可以采用鼓风扇、轴流扇、横流扇等等。请参见二、四图，本专利技术将该些阴极流道板10、 10是由上而下间隔地设 置于燃料电池堆1之中。在燃料电池堆1的中间夹层之间，乃可以夹置双面 阴极流道板IO 。在燃料电池堆l的最外面两侧，乃可以分别覆盖阴极流道板 10、 10 。在燃料电池堆1中，尚包括复数个阳极流道板40、复数个膜电极组层50， 由于该些阳极流道板40与该些膜电极组层50并非是本专利技术所要请求保护的技 征，因此予以省略说明。本专利技术所使用的该些阳极流道板40与该些膜电极组 层50可以直接选用习知技艺所制造出来的阳极流道板与膜电极组层。本专利技术进一步在燃料电池堆1的三个外侧周壁乃包覆一个"匸"字型的 壳体60，来提供燃料电池堆l增具防水、防漏的效果。本专利技术进一步可以设置一个风罩70，将其安装在第一风扇20、第二风扇 30与燃料电池堆1之间。风罩70的功能是让风扇20、 30与燃料电池堆1做 紧密的结合且不漏风，来进而确保流场的完整性。运作中的第一风扇20会将外界的空气吹入到阴极流道板10、 10的前半 部13的所有流道15，并且，运作中的第二风扇30会将后半部14的所有流道 15内的流体(例如阴极生成物、尚未反应所剩余的空气)往外界吸出。由于第 一风扇20与第二风扇30所产生的气流推动力量，使得阴极流道板IO、 10前 半部13与后半部14的所有流道15形成一个U型流场，本专利技术阴极流场结构设计所形成的U型流场，能够带给该些阴极流道板 不会留滞过多的流体的效果，特别适合薄型嵌入式的系统，如应用于膝上型 计算机的薄型嵌入式的燃料电池系统，能够让燃料电池堆的维持良好发电的 效能，此即为本专利技术的优点与有益效果所在。但是以上所述者，仅为本专利技术的较佳实施例，当不能用以限定本专利技术可实施的范围，凡熟悉于本技术人士所明显可作变化与修饰，皆应视为不悖离 本专利技术的实质内容。权利要求1. 一种应用于燃料电池堆的阴极流场结构，其特征在于包括复数个阴极流道板，是自上而下分别间隔地设置于一燃料电池堆之中，其中该些阴极流道板表面是设置复数个流道；一第一风扇，是结合于该燃料电池堆的其中一个侧面，以及是用来将外界的空气吹入至该些阴极流道板的复数个流道；一第二风扇，是结合于与该第一风扇同一侧面的该燃料电池堆那个侧面，以及是用来将该些阴极流道板的复数个流道所流通的流体吸出于外界；通过第一风扇与该第二风扇的推动力量，使得位于该些阴极流道板的复数个流道所流通的流体形成一个U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于燃料电池堆的阴极流场结构，其特征在于包括：复数个阴极流道板，是自上而下分别间隔地设置于一燃料电池堆之中，其中该些阴极流道板表面是设置复数个流道；一第一风扇，是结合于该燃料电池堆的其中一个侧面，以及是用来将外界的空气吹入至该些阴极流道板的复数个流道；一第二风扇，是结合于与该第一风扇同一侧面的该燃料电池堆那个侧面，以及是用来将该些阴极流道板的复数个流道所流通的流体吸出于外界；通过第一风扇与该第二风扇的推动力量，使得位于该些阴极流道板的复数个流道所流通的流体形成一个Ｕ型流场。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓丰毅，
申请(专利权)人：英属盖曼群岛商胜光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]