燃料电池极板结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池极板结构，包括本体、流道和燃料孔，所述本体具有一个第一表面、一个第一侧面及一个第二侧面，第一侧面设置于第一表面的一侧边上，第二侧面设置第一表面的另一侧边上，第一侧面与第二侧面彼此相对，所述流道包括凹进于第一表面上的两个主流道和多个次流道，次流道凹进于第一表面上，并位于两个主流道之间，次流道与两个主流道相连通，所述燃料孔有两个，各凹进于第一侧面及第二侧面上，并且各与其中一个主流道相连通。因此，燃料孔不会占用到第一表面的面积，第一表面的大部分面积上都能供次流道设置。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种极板结构，尤其是一种燃料电池的极板结构。
技术介绍
近几年由于石油的产量减少及价格升高，科学家亟欲寻找解决的方案，以减少石油的使用及依赖。而燃料电池(fuel cell)为目前被认为最能取代石油的替代能源之一，其具有诸多优点，例如：效率高，其能量转换效率可高达60％；反应快，只要通入燃料后即能产生电力；运作安静，燃料电池无任何移动组件；以及非常低的排放污染。且燃料电池可经由串联提高电压，或是透过加大电极反应面积来提高电流量。燃料电池在组装时，是将各电池组件(例如膜电极组、极板)堆栈在一起，然后再将堆栈后电池组件置于二端板(endplates)间，最后再将复数个螺栓及螺帽穿过两个端板并锁紧而对两个端板施以一力量，使得该两个端板能将各电池组件压紧贴合在一起，美国专利公告号US4,478,917所揭露的一种燃料电池即使用此种组装方法。上述所提及的电池组件，其中极板(polar plate)的前侧面设有多个流道(flow channel)及多个开口，该开口位于该流道四周，并且与该流道相连通。燃料电池的燃料(例如氢气)由其中一个开口处进入流道，然后在流道内流动产生化学反应而发电，最后再由另外一个开口流出。而通常，流道所占的面积即为该极板实际的发电面积。因此流道的面积应越大，而开口的面积应越小。然而，实际设计极板时，其流道的面积约为极板面积的40％至60％，其余的面积多为开口所占去，例如美国专利公告号US 6,274,262及US6,420,061所揭露的燃料电池，其极板的流道面积只占了一半左右的极板面积，也就是一半左右的极板面积将无法发电。而极板的材料通常由石墨(碳)所制作而成，石墨的材料成本高，且加工与制作不易，因此极板的价格高。因此，如果每片极板只有部分面积能发电，则要达到燃料电池预定的发电量时，势必需要较多片的极板才能达成，则燃料电池的成本必也随之增加。换句话说，如果能让极板大部分的面积能发电，则可减少极板的使用数目，也能使得燃料电池成本下降。-->因此，本技术提出一种设计合理且有效改善上述缺点的产品。
技术实现思路
本技术目的是：提供一种燃料电池极板结构，该极板结构大部分的面积都能作为流道使用。本技术的技术方案是：一种燃料电池极板结构，包括本体、流道和燃料孔，所述本体具有一个第一表面、一个第一侧面及一个第二侧面，第一侧面设置于第一表面的一侧边上，第二侧面设置第一表面的另一侧边上，第一侧面与第二侧面彼此相对，所述流道包括凹进于第一表面上的两个主流道和多个次流道，次流道凹进于第一表面上，并位于两个主流道之间，次流道与两个主流道相连通，所述燃料孔有两个，各凹进于第一侧面及第二侧面上，并且各与其中一个主流道相连通。本技术优点是：由于燃料孔设置于本体的侧面上，不会占用到第一表面的面积，因此第一表面的大部分面积上都能供次流道设置，故该极板结构能有更多的面积可发电。附图说明下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：图1为本技术燃料电池极板结构的第一实施例的立体图。图2为图1的侧视图。图3为本技术燃料电池极板结构的第二实施例的立体图。图4为图3的侧视图。图5为本技术燃料电池极板结构应用于燃料电池的立体图。图6为图5的分解图。图7为本技术燃料电池极板结构的第三实施例的立体图。图8为本技术燃料电池极板结构的第三实施例应用于燃料电池的立体图。其中：10极板结构；11本体；111第一表面；112第一侧面；113第二侧面；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散热片；20端板；21穿孔；30螺栓组；40输料管；41主管体；42副管体。具体实施方式-->实施例一：如图1、图2所示为本技术燃料电池极板结构的第一实施例。其包括本体11、两个主流道12、多个次流道13及两个燃料孔14，该极板结构10可由石墨制作而成，但不排除使用金属材料制作而成。本体11为一矩型状板体，其具有六个面。为方便说明，该本体11的前侧面定义为第一表面111；顶面定义为第一侧面112；底面定义为第二侧面113，第一侧面112与第二侧面113彼此相对。两个主流道12凹进设置于本体11的第一表面111上，且两个主流道12的延伸方向与第一侧面112或第二侧面113垂直，意指两个主流道12为垂直地延伸。两个主流道12的流道深度随着两个主流道12的延伸长度而减少，使得该两个主流道12呈现出一斜坡状的凹槽如图2。例如较靠近第一表面111左边的主流道12是由上方往下方延伸，故该主流道12较上端的流道深度会比较下端的流道深度深。而较靠近第一表面111右边的主流道12则为相反(由下方往上方延伸)，其较下端的流道深度比较上端的流道深度深。次流道13同样地凹进设置于本体11的第一表面111上，且次流道13彼此之间具有一个间隔。次流道13各为一直条状凹槽，其延伸方向与两个主流道12的延伸方向垂直，为水平地延伸，每一个次流道13的两端各与一个主流道12相连接。两个燃料孔14分别凹进设置于第一侧面112及第二侧面113上，两个燃料孔14的末端各与一个主流道12相连接，并且燃料孔14是与主流道12流道深度较深的那一端相连接。两个燃料孔14可供燃料电池的燃料(例如氢气、氧气、甲醇)或是反应物(例如水)流进或流出该极板结构10，而通常会选择上方的燃料孔14(位于第一侧面112)输入燃料，然后由下方的燃料孔14(位于第二侧面113)输出反应物或是未反应完的燃料。上述为本技术的极板结构10各组件结构上的说明，以下将说明该极板结构10的特点：由于两个燃料孔14设置于第一侧面112或第二侧面113上，其不会占用到第一表面111的面积，因此第一表面111大部分的面积都可设置主流道12及次流道13。例如本技术的极板结构10的第一表面111百分之八十三的面积都能设置主流道12及次流道13(第一表面111的长度与宽度各为5.5公分，其总面积为30.25平方公分，而主流道12及次流道13所占的面-->积为25平方公分)，而剩余较外缘的面积则是供一些密封组件或是锁合组件(图略)使用。因为该主流道12为斜坡状，所以当燃料由燃料孔14输入到主流道12时，燃料在主流道12中的流动速度能较均匀。进而使得燃料由主流道12流入至该等次流道13时，每一个次流道13的燃料的流量能较均匀。实施例二：如图3、图4所示为本技术燃料电池极板结构的第二实施例。第一实施例的极板结构10为一单极板，其只有一个前侧面(第一表面111)具有流道。而第二实施例的极板结构10为一双极板(bipolar plate)，其前后两侧面都具有流道。第二实施例的极板结构10详细叙述如下：将该本体11的后侧面定义为第二表面114，该第二表面114相对于第一表面111。第二表面114同样地设置有两个主流道121及多个次流道131，而该主流道121及次流道131的排列位置及几何尺寸与第一表面111的主流道12及次流道13相同，而第一侧面112靠近右端处及第二侧面113靠近左端处则各凹进设置另外一个燃料孔141。如此，燃料可由较靠近右端处的燃料孔141输入，然后在第二表面114的主流道121及次流道131中流动，最后再由靠近左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种燃料电池极板结构，包括本体(11)、流道和燃料孔(14)，其特征在于：所述本体(11)具有一个第一表面(111)、一个第一侧面(112)及一个第二侧面(113)，第一侧面(112)设置于第一表面(111)的一侧边上，第二侧面(113)设置于第一表面(111)的另一侧边上，第一侧面(112)与第二侧面(113)彼此相对，所述流道包括凹进于第一表面(111)上的两个主流道(12)和多个次流道(13)，次流道(13)凹进于第一表面(111)上，并位于两个主流道(12)之间，次流道(13)与两个主流道(12)相连通，所述燃料孔(14)有两个，各凹进于第一侧面(112)及第二侧面上(113)，并且各与其中一个主流道(12)相连通。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池极板结构，包括本体(11)、流道和燃料孔(14)，其特征在于：所述本体(11)具有一个第一表面(111)、一个第一侧面(112)及一个第二侧面(113)，第一侧面(112)设置于第一表面(111)的一侧边上，第二侧面(113)设置于第一表面(111)的另一侧边上，第一侧面(112)与第二侧面(113)彼此相对，所述流道包括凹进于第一表面(111)上的两个主流道(12)和多个次流道(13)，次流道(13)凹进于第一表面(111)上，并位于两个主流道(12)之间，次流道(13)与两个主流道(12)相连通，所述燃料孔(14)有两个，各凹进于第一侧面(112)及第二侧面上(113)，并且各与其中一个主流道(12)相连通。2、根据权利要求1所述燃料电池极板结构，其特征在于：所述本体(11)具有一个与第一表面(111)相对的第二表面(114)，第二表面(114)上凹进设置有另外两个主流道(121)及另外多个次流道(131)，第一侧面(112)及第二侧面(113)上各设有另一个燃料孔(141)。3、根据权利要求1所述燃料电池极板结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦明，林钰城，
申请(专利权)人：苏州万旭电子元件有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32