流体流场板总成及燃料电池系统技术方案

本发明专利技术公开了一种流体流场板总成及燃料电池系统，其中该流体流场板总成包括一第一歧道、一第二歧道及结合于第一歧道与第二歧道间的一流体流道。第一歧道具有用于接收一进入流体的一流体入口，并是沿一第一方向延伸，以提供用于沿第一方向部份输送进入流体的一管道。第一歧道具有位于第一歧道的一侧壁区域的至少一部份中的一分配出口以及是经由分配出口释出进入流体的至少一部份来做为一释出流体。第二歧道具有用于排出一排出流体的一流体出口，排出流体包括进入流体的至少一部份，并是沿一第二方向延伸，以提供用于沿第二方向部份输送排出流体的一管道。第一及第二方向平行于流体分配平面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种流体流场板总成及具有流体流场板总成的燃料电池系统。
技术介绍
流场板是为被设计于流体相关应用的结构，例如，用于携载、传递、分隔及/或分 散一或多种形式的流体。在此所使用的措辞”流体”是为一宽广的涵义，其可以为能够从一 点流至另一点的任何东西。举例来说，一流体可以包含空气、气体、液体及黏性流体等，其每 一种本身或部份皆能从一点流动或移动至另一点。做为一说明的例子，对于流场板的多种应用之一是为燃料电池应用，其中，流体流 场板可以被使用于传输、导引及/或分散一或多种”燃料”，其可以是一液体或气体的形式， 用于产生电力。图IA是显示使用流体流场板用于其燃料分配的一习知的燃料电池的立体 示意图。图IB是显示根据图IA的燃料电池的剖面示意图。请参阅图IA及图1B，一单一燃料电池200，例如一质子交换膜燃料电池(亦可被 称为"PEMFC”)，可以包含一膜电极组210、两个气体扩散层205、206及两个流体流场板201、 202。两个气体扩散层205、206可以夹住膜电极组210，以及两个流体流场板201、202可以 夹住膜电极组210与两个气体扩散层205、206。每一个流体流场板201、202可以提供一或 多个流道，例如，在图IB中的流道203、204，以及一反应物流体可以流过每一个流道。做为 一例子，膜电极组210可以具有一质子交换膜209、一阳极触媒层207及一阴极触媒层208。 阳极触媒层207及阴极触媒层208皆可以包括白金或白金合金，其可以做为一催化剂以及 促进电化学燃料电池反应。为了促进流体分布的效率或容易度或一伴随元件(例如，一燃料电池装置)的效 率或容易度，提供可以增加流动活动或分布的容易度、降低流动阻抗、简化系统或元件设计 或提供不同流体流动特性的流体流场板是值得向往的。
技术实现思路
本专利技术要解决的一技术问题在于提供一种流体流场板总成。在一实施例之中，一种流体流场板总成可以包括一第一歧道、一第二歧道及结合 于该第一歧道与该第二歧道之间的至少一流体流道。该第一歧道具有用于接收一进入流 体的一流体入口，并且是沿一第一方向延伸，以提供用于沿该第一方向部份输送该进入流 体的一管道。第一歧道具有位于该第一歧道的一侧壁区域的至少一部份中的至少一分配 出口，并且是经由该至少一分配出口释出该进入流体的至少一部份来做为一释出流体。该 第二歧道具有用于排出一排出流体的一流体出口，该排出流体包括该进入流体的至少一部 份，并且是沿一第二方向延伸，以提供用于沿该第二方向部份输送该排出流体的一管道。该 第二歧道是经由位在该第二歧道上的至少一排出流体入口接收该排出流体。该至少一流体 流道是结合于该至少一分配出口的至少一个与该至少一排出流体入口的至少一个之间，用 以分配该释出流体的至少一部份。该至少一流体流道具有延伸于至少两方向中以及实质上沿一流体分配平面延伸的多个管道区。该释出流体的该至少一部份可以流经该至少一流体 流道以及流至该至少一排出流体入口的至少一个而做为该排出流体的至少一部份。该第一 方向以及该第二方向是实质上平行于该流体分配平面。本专利技术要解决的又一技术问题在于提供一种燃料电池系统。在另一实施例之中，一种燃料电池系统可以具有至少一流体流场板总成，以及该 流体流场板总成可以包括一第一歧道、一第二歧道及结合于该第一歧道与该第二歧道之间 的至少一流体流道。该第一歧道具有用于接收一进入流体的一流体入口，并且是沿一第一 方向延伸，以提供用于沿该第一方向部份输送该进入流体的一管道。该第一歧道具有位于 该第一歧道的一侧壁区域的至少一部份中的至少一分配出口，并且是经由该至少一分配出 口释出该进入流体的至少一部份来做为一释出流体。该第二歧道具有用于排出一排出流体 的一流体出口，该排出流体包括该进入流体的至少一部份，并且是沿一第二方向延伸，以提 供用于沿该第二方向部份输送该排出流体的一管道。该第二歧道是经由位在该第二歧道上 的至少一排出流体入口接收该排出流体。该至少一流体流道是结合于该至少一分配出口的 至少一个与该至少一排出流体入口的至少一个之间，用以分配该释出流体的至少一部份。 该至少一流体流道具有延伸于至少两方向中以及实质上沿一流体分配平面延伸的多个管 道区。该释出流体的该至少一部份可以流经该至少一流体流道以及流至该至少一排出流体 入口的至少一个而做为该排出流体的至少一部份。该至少一流体流道是与该燃料电池系统 的一膜电极组结合。该第一方向以及该第二方向是实质上平行于该流体分配平面。根据本专利技术，流体流场板总成可以包括暴露于其侧边的至少一流道以及经由一流 体的转移连通于流道的一第一歧道及一第二歧道。一反应物流体可以从流体流场板总成的 一第一端进入第一歧道以及流过流道至第二歧道。接着，反应物(或已反应的)流体可以 经由第二歧道从流体流场板总成的一第二端被排出。在一些实施例之中，由于第一歧道及 第二歧道是被嵌入于或整合于流体流场板总成，故流阻能被有效降低，以促进透过流体流 场板总成的流体转移。再者，在一些实施例之中，在流体流场板总成(或跨流道)内的反应 物液体的不一致的分布浓度能被避免或被降低，以改善一燃料电池装置的效率。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合 所附附图做详细说明。附图说明 图4C是显示本专利技术的又一实施例的一流体流场板总成的立体示意图。主要附图标记说明200 燃料电池201、202 流体流场板203、204 流道205、206 气体扩散层207 阳极触媒层208 阴极触媒层209 质子交换膜210 膜电极组1 流体流场板单元10 流体流场板总成11 第一歧道12 第二歧道13 主体14 排出流体入口15 分配出口101 第一端102 第二端110 开口111 第一通道112 第二通道1110 第一突出部1120 第二突出部Sl 第一侧边S2 第二侧边C 流体流道A 线、中心轴、流体分配平面θ 角度范围Β1、Β3 第一歧道元件Β2、Β4 第二歧道元件B 塞子T 弹性管具体实施例方式兹配合附图说明本专利技术的实施例。图2Α是显示本专利技术的一实施例的一流体流场板总成的立体示意图，以及图2Β是 显示在图2Α中沿流体流道的一方向的流体流场板的剖面示意图。如图2Α以及图2Β所示， 一范例的流体流场板总成10可以被使用于一燃料电池系统之中或是一燃料电池系统的部份。虽然一矩形或像矩形的结构是被显示于图2A以及图2B之中，但流体流场板总成10可 以根据其应用而被建构成各种形状、尺寸及设计。流体流场板总成10可以包括暴露于其一 第一侧边S 1的一或数个流道C，以及流道C可以具有延伸于不同方向但实质上沿一中心 轴或一流体分配平面延伸的管道区，例如由流体流场板总成10的线A所示的轴或平面。再 者，流体流场板总成10可以包括成型于流道C之中及连通于流道C的一第一歧道11及一 第二歧道12。如图2A以及图2B中的箭头所示，一反应物/进入流体可以从一第一端101进入 第一歧道11，例如，经由流体流场板总成10的一流体入口。部份的进入流体可以流经流道 C之一，其提供一反应区域于被释出至管道中的流体(释出流体)，例如，具有一燃料电池系 统的一膜电极组的反应区域。流体然后可以经由第二歧道12本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种流体流场板总成，其特征在于，包括：一第一歧道，具有用于接收一进入流体的一流体入口，该第一歧道是沿一第一方向延伸，并且提供用于沿该第一方向部份输送该进入流体的一管道，该第一歧道具有位于该第一歧道的一侧壁区域的至少一部份中的至少一分配出口，其中，该第一歧道是经由该至少一分配出口释出该进入流体的至少一部份来做为一释出流体；一第二歧道，具有用于排出一排出流体的一流体出口，该排出流体包括该进入流体的至少一部份，该第二歧道是沿一第二方向延伸，并且提供用于沿该第二方向部份输送该排出流体的一管道，该第二歧道是经由位在该第二歧道上的至少一排出流体入口接收该排出流体；以及至少一流体流道，是结合于该第一歧道与该第二歧道之间以及结合于该至少一分配出口的至少一个与该至少一排出流体入口的至少一个之间，用以分配该释出流体的至少一部份，该至少一流体流道具有延伸于至少两方向中以及实质上沿一流体分配平面延伸的多个管道区，该释出流体的该至少一部份是流经该至少一流体流道以及流至该至少一排出流体入口的至少一个而做为该排出流体的至少一部份，其中，该第一方向是实质上平行于该流体分配平面，以及该第二方向是实质上平行于该流体分配平面。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈祈彰，许桓瑞，钟孝平，曹芳海，张文振，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71