專利名稱：外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料電池，特別是涉及一種應(yīng)用于燃料電池的外掛式 流道燃料電池結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
燃料電池為一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，其特性為只要不斷供應(yīng) 燃料電池化學(xué)反應(yīng)所需的燃料，燃料電池即可持續(xù)產(chǎn)生電能。燃料電池具 有產(chǎn)電效率高、無(wú)污染、燃料更換度高……等優(yōu)點(diǎn)，因此燃料電池已成為發(fā) 展綠色能源的重要技術(shù)之一。而燃料電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由多數(shù)個(gè)陰極與陽(yáng)極 流道所構(gòu)成，藉由流道不斷地傳輸燃料，使得燃料電池可持續(xù)進(jìn)行化學(xué)反 應(yīng)，并同時(shí)產(chǎn)生電能。因此燃料電池內(nèi)流道的設(shè)計(jì)，是直接影響燃料傳輸?shù)?效能，亦與燃料電池的性能高度相關(guān)。
如美國(guó)專利第6,503,650號(hào)所揭露的一種燃料電池系統(tǒng)，其包括一多 層燃料電池元件，其是由多數(shù)個(gè)燃料電池單元堆疊形成； 一氧氣傳輸?shù)?；?及一燃料傳輸?shù)馈Ｆ渲忻恳蝗剂想姵貑卧蔷哂醒鯕鈨?nèi)流道以及燃料內(nèi)流
道，且分別與氧氣傳輸?shù)兰叭剂蟼鬏數(shù)老嗷ミB接。
上述的美國(guó)專利第6， 503, 650號(hào)中，是將氧氣傳輸?shù)涝O(shè)置于多層燃料電 池元件的外側(cè)，而燃料傳輸?shù)朗怯啥鄶?shù)個(gè)燃料電池單元相互堆疊之后，形成 一通道在多層燃料電池元件之內(nèi)，且需再使用 一分流裝置，才可使燃料傳輸 道與燃料內(nèi)流道相連通。
上述的前案，是藉由氧氣與燃料傳輸?shù)赖脑O(shè)計(jì)，用以避免傳輸?shù)腊l(fā)生阻 塞而導(dǎo)致燃料電池性能降低的問題，但具有如以下的缺點(diǎn)
1、 燃料傳輸?shù)朗怯啥鄶?shù)個(gè)燃料電池單元堆疊形成的通道，因此若其中 一燃料電池單元在堆疊時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)位，將導(dǎo)致燃料傳輸?shù)佬螤钍艿接绊?，進(jìn)而 降低燃料電池整體工作效率。
2、 傳輸至燃料電池單元內(nèi)的燃料，需進(jìn)一步使用分流裝置，才可使得燃 料平均分布于燃料電池單元中，因此降低了燃料進(jìn)入燃料電池單元的速率。
由此可見，上述現(xiàn)有的燃料電池在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與 缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi) 盡心思來謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一 般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的 問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的外桂式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
有鑒于上述現(xiàn)有的燃料電池存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品 設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研 究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，能夠改進(jìn)一般現(xiàn) 有的燃料電池，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過反復(fù)試 作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的燃料電池存在的缺陷，而提供一種新型 的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，所要解決的技術(shù)問題是使其將氧氣、燃料以 及冷卻流道外桂于燃料電池堆之外，由于每一流道是獨(dú)立于燃料電池堆之 外，因此組裝外流道與內(nèi)流道的過程將更為簡(jiǎn)易與方便，亦可提升內(nèi)外流道 之間定位的精確度，非常適于實(shí)用。
本發(fā)明的另 一 目的在于，提供一種新型的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，所 要解決的技術(shù)問題是使其具有可同時(shí)傳輸燃料、氧化劑及冷卻液體或氣體 至多數(shù)個(gè)內(nèi)流道，因此可達(dá)到提升燃料傳輸?shù)乃俾?，并且有效移除燃料電?堆所產(chǎn)生的廢熱的功效，從而更加適于實(shí)用。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)
本發(fā)明提出的一種外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其包括 一燃料電池堆，其是 由多數(shù)個(gè)燃料電池單元互相堆疊而成，且每一該燃料電池單元具有多數(shù)個(gè) 氧化劑內(nèi)流道、多數(shù)個(gè)燃料內(nèi)流道以及多數(shù)個(gè)冷卻內(nèi)流道； 一第一氧化劑 外流道，其是結(jié)合于該燃料電池堆的表面，且與所有該氧化劑內(nèi)流道的第 一端部相連通； 一第二氧化劑外流道，其是結(jié)合于該燃料電池堆的表面，且 與所有該氧化劑內(nèi)流道的第二端部相連通； 一第一燃料外流道，其是結(jié)合 于該燃料電池堆的表面，且與所有該燃料內(nèi)流道的第一端部相連通； 一第 二燃料外流道，其是結(jié)合于該燃料電池堆的表面，且與所有該燃料內(nèi)流道的 第二端部相連通； 一第一冷卻外流道，其是結(jié)合于該燃料電池堆的表面，且 與所有該冷卻內(nèi)流道的第一端部相連通；以及一第二冷卻外流道，其是結(jié)合 于該燃料電池堆的表面，且與所有該冷卻內(nèi)流道的第二端部相連通。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其中所述的第一氧化劑外流道是具 有至少一第一氧化劑傳輸孔以及一第一氧化劑傳輸開口，其是與所有該氧 化劑內(nèi)流道的第一端部相連通。
前述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其中所述的第二氧化劑外流道是具 有至少一第二氧化劑傳輸孔以及一第二氧化劑傳輸開口，其是與所有該氧 化劑內(nèi)流道的第二端部相連通。前述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其中所述的第 一燃料外流道是具有 至少一第一燃料傳輸孔以及一第一燃料傳輸開口，其是與所有該燃料內(nèi)流 道的第一端部相連通。
前述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其中所述的第二燃料外流道是具有 至少 一第二燃料傳輸孔以及一第二燃料傳輸開口 ，其是與所有該燃料內(nèi)流 道的第二端部相連通。
前述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其中所述的第一冷卻外流道是具有 至少一第一冷卻傳輸孔以及一第一冷卻傳輸開口，其是與所有該冷卻內(nèi)流 道的第一端部相連通。
前述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其中所述的第二冷卻外流道是具有 至少一第二冷卻傳輸孔以及一第二冷卻傳輸開口，其是與所有該冷卻內(nèi)流 道的第二端部相連通。
前述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其中所述的多數(shù)個(gè)燃料內(nèi)流道的所 有該燃料內(nèi)流道與所述的多數(shù)個(gè)冷卻內(nèi)流道的所有該冷卻內(nèi)流道的 一端部 是位于燃料電池堆的同 一表面，且該第 一燃料外流道以及該第 一冷卻外流 道是為一體的結(jié)構(gòu)且藉由一隔板相互區(qū)隔。
前述的外桂式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其中所述的多數(shù)個(gè)燃料內(nèi)流道的所 有該燃料內(nèi)流道與所述的多數(shù)個(gè)冷卻內(nèi)流道的所有該冷卻內(nèi)流道的 一端部 是位于燃料電池堆的同 一表面，其中該第二燃料外流道以及該第二冷卻外 流道是為 一體的結(jié)構(gòu)且藉由 一 隔板相互區(qū)隔。
前述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其中所述的第一冷卻外流道與該第 二冷卻外流道為 一液冷式外流道。
前述的外桂式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其中所述的第 一冷卻外流道與該第 二冷卻外流道為 一 氣冷式外流道。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上可知，為達(dá)
到上述目的，本發(fā)明提供了 一種外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其包括 一燃料 電池堆，其是由多數(shù)個(gè)燃料電池單元互相堆疊而成，且每一燃料電池單元是 具有多數(shù)個(gè)氧化劑內(nèi)流道、多數(shù)個(gè)燃料內(nèi)流道以及多數(shù)個(gè)冷卻內(nèi)流道； 一第 一氧化劑外流道，其是結(jié)合于燃料電池堆的表面，且與所有氧化劑內(nèi)流道的 第一端部相連通；一第二氧化劑外流道，是系結(jié)合于燃料電池堆的表面，且 與所有氧化劑內(nèi)流道的第二端部相連通； 一第一燃料外流道，其是結(jié)合于 燃料電池堆的表面，且與所有燃料內(nèi)流道的第一端部相連通； 一第二燃料外 流道，其是結(jié)合于燃料電池堆的表面，且與所有燃料內(nèi)流道的第二端部相連 通；一第一冷卻外流道，其是結(jié)合于燃料電池堆的表面，且與所有冷卻內(nèi)流
道的第一端部相連通；以及一第二冷卻外流道，其是結(jié)合于燃料電池堆的表 面，且與所有冷卻內(nèi)流道的第二端部相連通。
6借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明外桂式流道燃料電池結(jié)構(gòu)至少具有下列優(yōu)
點(diǎn)及有益效果
1 、外掛式流道的設(shè)計(jì)，可使外流道與內(nèi)流道接合時(shí)準(zhǔn)確對(duì)位。
2、 省略由燃料電池單元堆疊形成共通流道的步驟，可縮短燃料電池的 制造時(shí)間。
3、 藉由外桂式流道與燃料電池堆內(nèi)流道相互連通，用以同時(shí)傳輸氧化 劑、燃料以及冷卻液體或氣體進(jìn)入每一燃料電池單元中，進(jìn)而提升燃料電池 堆的效能，并迅速移除燃料電池堆產(chǎn)生的廢熱。
4、 藉由外掛式流道的設(shè)計(jì)，可使得燃料電池堆中的極板的反應(yīng)面積增 加，進(jìn)而提升燃料電池堆的供電效能。
5、 外掛于燃料電池堆的流道，其可使用金屬以外的材質(zhì)進(jìn)行制作，所以 可降低燃料電池的制作成本及重量。
綜上所述，本發(fā)明為一種外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其包括燃料電池 堆；第一氧化劑外流道；第二氧化劑外流道；第一燃料外流道；第二燃料外 流道；第一冷卻外流道；以及第二冷卻外流道。又每一氧化劑外流道、每一 燃料外流道以及每一冷卻外流道，是分別與燃料電池堆中的多數(shù)個(gè)氧化劑 內(nèi)流道、多數(shù)個(gè)燃料內(nèi)流道以及多數(shù)個(gè)冷卻內(nèi)流道相連通。藉由外掛式流 道的設(shè)計(jì)，用以同時(shí)傳輸氧化劑、燃料以及冷卻液體分別進(jìn)入多數(shù)個(gè)氧化 劑、燃料與冷卻液體或氣體內(nèi)流道中，因此可以提升燃料電池堆的工作效 能，并可有效幫助散熱。本發(fā)明具有上述優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，其不論在產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)或功能上皆有較大改進(jìn)，在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用 的效果，且較現(xiàn)有的燃料電池具有增進(jìn)的突出功效，從而更加適于實(shí)用，誠(chéng) 為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其 他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳 細(xì)"i兌明3口下。


圖1是本發(fā)明外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的分解立體圖一。 圖2是本發(fā)明外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的一種燃料電池單 元結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3A是本發(fā)明外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例沿圖1中A-A剖線 的剖視圖。
圖3B是本發(fā)明外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例沿圖1中B-B剖線 的剖^L圖。圖3C是本發(fā)明外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例沿圖1中C-C剖線 的剖^L圖。
圖4是本發(fā)明外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的分解立體圖二。
10:外掛式流道燃料電池11:燃料電池堆
12:第一氧化劑外流道121:第一氧化劑傳輸孔
122:第一氧化劑傳輸開口13:第二氧化劑外流道
131:第二氧化劑傳輸孔132:第二氧化劑傳輸開口
14:第一燃料外流道141:第一燃料傳輸孔
142:第 一燃料傳輸開口15第二燃料外流道
151:第二燃料傳輸孔152:第二燃料傳輸開口
16:第一冷卻外流道161:第一冷卻傳輸孔
162:第一冷卻傳輸開口17:第二冷卻外流道
171:第二冷卻傳輸孔172:第二冷卻傳輸開口
18:隔板20:燃料電池單元
21:氧化劑內(nèi)流道211:第一端部
212:第二端部213:開口
214:開口22:燃料內(nèi)流道
221:第一端部222:第二端部
223:開口224:開口
23:冷卻內(nèi)流道231:第一端部
232:第二端部233:開口
234:開口24:陽(yáng)極流道板
25:膜電極組板26:陰極流道板
27:冷卻流道氺反
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的外掛式流道燃料電池 結(jié)構(gòu)其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參閱圖式 的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實(shí)施方式
的說明，當(dāng)可
了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。
圖1是本發(fā)明外掛式流道燃料電池10結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的分解立體圖 一。圖2是本發(fā)明外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的一種燃料電池單元20結(jié)構(gòu)示意圖。圖3A是本發(fā)明外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例沿 圖1中A-A剖線的剖視圖。圖3B是本發(fā)明外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)較佳實(shí) 施例沿圖1中B-B剖線的剖視圖。圖3C是本發(fā)明外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu) 較佳實(shí)施例沿圖1中C-C剖線的剖視圖。圖4是本發(fā)明外掛式流道燃料電 池10結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的分解立體圖二。
請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明的較佳實(shí)施例一種外掛式流道燃料電池10結(jié) 構(gòu)，其包括 一燃料電池堆11; 一第一氧化劑外流道12; —第二氧化劑外流道 13; —第一燃料外流道14; 一第二燃料外流道15; —第一冷卻外流道16以及 一第二冷卻外流道17。
燃料電池堆11 ，其是由多數(shù)個(gè)燃料電池單元2 0堆疊而成，且每一燃料電 池單元2G是具有多數(shù)個(gè)氧化劑內(nèi)流道21、多數(shù)個(gè)燃料內(nèi)流道22以及多數(shù) 個(gè)冷卻內(nèi)流道23。
請(qǐng)參閱圖2所示，燃料電池單元20由一陽(yáng)極流道板24、 一膜電極組板 25、 一陰極流道板26及一冷卻流道板27組成。其中，陽(yáng)極流道板24、陰 極流道板26及冷卻流道板27是分別具有多數(shù)個(gè)燃料內(nèi)流道22、氧化劑內(nèi) 流道21及冷卻內(nèi)流道2 3 。
每一氧化劑內(nèi)流道21分別形成一第一端部211及一第二端部n2，且分 別具有一開口 213、 214。又每一燃料內(nèi)流道22分別形成一第一端部及 一第二端部222，且分別具有一開口 223、 224。且每一冷卻內(nèi)流道23分別 形成一第一端部231及一第二端部232，且分別具有一開口 233、 234。又每 一流道板24、 26、 27的內(nèi)流道22、 21、 23可以分別為一柵欄式內(nèi)流道或 一蛇型內(nèi)流道。
膜電極組板25，其是具有至少一膜電極組。又一般膜電極組板25是由 氣體擴(kuò)散層、陰極觸媒層、陽(yáng)極觸媒層及電解質(zhì)層所組成。當(dāng)位于每一膜 電極組板25兩側(cè)的陰極流道板26與陽(yáng)極流道板24分別有氧化劑與燃料流 動(dòng)時(shí)，每一燃料電池單元20的陰極與陽(yáng)極即在膜電極組板25中進(jìn)行電化 學(xué)反應(yīng)，使得每一燃料電池單元20開始產(chǎn)生電流。
請(qǐng)參閱圖3A所示，第一氧化劑外流道12，其是結(jié)合于燃料電池堆11的 表面，且與所有氧化劑內(nèi)流道21的第一端部211相連通。且第一氧化劑外 流道12是具有至少一第一氧化劑傳輸孔121以及一第一氧化劑傳輸開口 122，且第一氧化劑傳輸孔121以及第一氧化劑傳輸開口 l"相互連通，又第 一氧化劑傳輸開口 122與所有氧化劑內(nèi)流道21的第一端部211相連通。因 此，第一氧化劑外流道12可用以提供燃料電池堆11氧化劑，例如氧氣或空
氣
請(qǐng)參閱圖3A所示，第二氧化劑外流道13，其是結(jié)合于燃料電池堆11的 表面，且與所有氧化劑內(nèi)流道21的第二端部212相連通。且第二氧化劑外流道13是具有至少一第二氧化劑傳輸孔131以及一第二氧化劑傳輸開口 132,且第二氧化劑傳輸孔131以及第二氧化劑傳輸開口 132相互連通，又第 二氧化劑傳輸開口 132與所有氧化劑內(nèi)流道21的第二端部212相連通。因 此，第二氧化劑外流道13的第二氧化劑傳輸孔131是可用以流出未反應(yīng)的 氧化劑，除此之外，第二氧化劑外流道13亦可以為提供燃料電池堆11氧化 劑的外流道。
請(qǐng)參閱圖3B所示，第一燃料外流道14，其是結(jié)合于燃料電池堆11的表 面，且與所有燃料內(nèi)流道22的第一端部221相連通。且第一燃料外流道14 是具有至少一第一燃料傳輸孔141以及一第一燃料傳輸開口 142,又第一燃 料傳輸孔141以及第一燃料傳輸開口 142相互連通，且第一燃料傳輸開口 142是與所有燃料內(nèi)流道22的第一端部221相連通。因此，第一燃料外流道 14用以提供燃料電池堆11燃料，例如氫氣。
請(qǐng)參閱圖3B所示，第二燃料外流道15，其是結(jié)合于燃料電池堆11的表 面，且與所有燃料內(nèi)流道22的第二端部222相連通。且第二燃料外流道15 是具有至少一第二燃料傳輸孔151以及一第二燃料傳輸開口 l52，又第二燃 料傳輸孔151以及第二燃料傳輸開口 152相互連通，且第二燃料傳輸開口 152是與所有燃料內(nèi)流道22的第二端部222相連通。因此，第二燃料外流道 15的第二燃料傳輸孔151是可用以流出未反應(yīng)的燃料，除此之外，第二燃料 外流道15亦可以為用以提供燃料電池堆11燃料的外流道。
請(qǐng)參閱圖3C所示，第一冷卻外流道16，其是結(jié)合于燃料電池堆11的 表面，且與所有冷卻內(nèi)流道23的第一端部2n相連通。且第一冷卻外流道 16其是具有至少一第一冷卻傳輸孔161以及一第一冷卻傳輸開口 162，又第 一冷卻傳輸孔161以及第一冷卻傳輸開口 162相互連通，且第一冷卻傳輸開 口 162是與所有冷卻內(nèi)流道23的第一端部231相連通。因此，第一冷卻外 流道16是可用以提供燃料電池堆11冷卻液體或氣體，例如冷液或空氣。
請(qǐng)參閱圖3C所示，第二冷卻外流道17,其是結(jié)合于燃料電池堆11的表 面，且與所有冷卻內(nèi)流道23的第二端部232相連通。且第二冷卻外流道U 其是具有至少一第二冷卻傳輸孔171以及一第二冷卻傳輸開口 172，又第二 冷卻傳輸孔171以及第二冷卻傳輸開口 172相互連通，且第二冷卻傳輸開口 172是與所有冷卻內(nèi)流道23的第二端部232相連通。因此，第二冷卻外流 道17的第二冷卻傳輸孔171是可用以流出冷卻液體或氣體，除此之外，第 二冷卻外流道17亦可以為用以^是供燃料電池堆11冷卻液體或氣體的外流 道。
在制作外掛式流道燃料電池10時(shí)，上述所有的外流道12、 13、 14、 15、 16、 17，皆可使用金屬以外的材質(zhì)，例如塑膠，因此可使得外掛式流道燃料 電池10的制作成本降低，亦可減輕外桂式流道燃料電池10的整體重量。請(qǐng)參閱圖4所示，當(dāng)所有燃料內(nèi)流道2 2與所有冷卻內(nèi)流道2 3的第 一端 部"1、 231位于燃料電池堆11的同一表面時(shí)，第一燃料外流道14以及第 一冷卻外流道16,可為一體的結(jié)構(gòu)且藉由一隔板18相互區(qū)隔。同樣的，當(dāng)所 有燃料內(nèi)流道22與所有冷卻內(nèi)流道23的第二端部222、 232位于燃料電池 堆11的同一表面時(shí)，第二燃料外流道15以及第二冷卻外流道17,亦可以為 一體的結(jié)構(gòu)且藉由一隔板18相互區(qū)隔。
舉例來說，輸入氧化劑及燃料至外掛式流道燃料電池10結(jié)構(gòu)時(shí)，氧化劑 與燃料是可分別由第一氧化劑傳輸孔121及第一燃料傳輸孔141輸入。
輸入的氧化劑及燃料可分別沿著第一氧化劑外流道12與第一燃料外流 道14傳輸，又由于第一氧化劑傳輸開口 122及第一燃料傳輸開口 142分別 與所有氧化劑內(nèi)流道21與燃料內(nèi)流道22的第一端部211、 221相連通，使 得氧化劑與燃料可均勻并同時(shí)地經(jīng)由所有氧化劑內(nèi)流道21與燃料內(nèi)流道22 的開口 213、 223，傳輸進(jìn)入每一燃料電池單元20的內(nèi)流道中，而不需藉由額 外的分流裝置，因此可加速氧化劑與燃料傳輸進(jìn)入每一燃料電池單元20的 速度。并且外桂式流道亦可增加燃料電池堆11中的極板反應(yīng)的面積，進(jìn)而 提升燃料電池堆11的效能。
當(dāng)氧化劑與燃料進(jìn)入每一燃料電池單元20中之后，是分別沿著陰極流 道板26與陽(yáng)極流道板24的氧化劑內(nèi)流道21與燃料內(nèi)流道22流動(dòng)，使得膜 電極組板25獲得氧化劑與燃料的提供，并開始進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。 最后分別依序經(jīng)由氧化劑內(nèi)流道21與燃料內(nèi)流道22的開口 214、 "4，以及 第二氧化劑傳輸孔131及第二燃料傳輸孔151流出未反應(yīng)的氧化劑與燃料。
而外掛式流道燃料電池10結(jié)構(gòu)的氧化劑與燃料傳輸方式，亦可在第二 氧化劑傳輸孔131及第二燃料傳輸孔151輸入氧化劑與燃料，而在第一氧化 劑傳輸孔121及第一燃料傳輸孔141流出未反應(yīng)的氧化劑與燃料。
而外掛式流道燃料電池10結(jié)構(gòu)可為一液冷式燃料電池堆或一氣冷式燃 料電池堆。當(dāng)外掛式流道燃料電池10結(jié)構(gòu)為液冷式燃料電池堆時(shí)，其中第 一冷卻外流道16與第二冷卻外流道17為一液冷式外流道。同樣的，當(dāng)外掛 式流道燃料電池10結(jié)構(gòu)為氣冷式燃料電池堆時(shí)，其中第一冷卻外流道16 與第二冷卻外流道17則為一氣冷式外流道。
外掛式流道燃料電池10結(jié)構(gòu)的冷卻方式為，在第一冷卻外流道16的第 一冷卻傳輸孔161注入冷液或氣體，并在第二冷卻外流道17的第二冷卻傳 輸孔171流出。亦可在第二冷卻傳輸孔171注入冷液或氣體，且在第一冷卻 傳輸孔161流出。
且第一冷卻外流道16的第一冷卻傳輸開口 162,與第二冷卻外流道17 的第二冷卻傳輸開口 172，是分別與所有冷卻內(nèi)流道2 3的第 一端部2 31與第 二端部232相連通，藉由冷液或氣體在所有冷卻內(nèi)流道23中的循環(huán)流通，用
ii以帶走燃料電池堆11中因電化學(xué)作用而產(chǎn)生的廢熱，所以可避免燃料電池 堆11溫度過高。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例 所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其包括一燃料電池堆，其是由多數(shù)個(gè)燃料電池單元互相堆疊而成，且每一該燃料電池單元具有多數(shù)個(gè)氧化劑內(nèi)流道、多數(shù)個(gè)燃料內(nèi)流道以及多數(shù)個(gè)冷卻內(nèi)流道；一第一氧化劑外流道，其是結(jié)合于該燃料電池堆的表面，且與所有該氧化劑內(nèi)流道的第一端部相連通；一第二氧化劑外流道，其是結(jié)合于該燃料電池堆的表面，且與所有該氧化劑內(nèi)流道的第二端部相連通；一第一燃料外流道，其是結(jié)合于該燃料電池堆的表面，且與所有該燃料內(nèi)流道的第一端部相連通；一第二燃料外流道，其是結(jié)合于該燃料電池堆的表面，且與所有該燃料內(nèi)流道的第二端部相連通；一第一冷卻外流道，是系結(jié)合于該燃料電池堆的表面，且與所有該冷卻內(nèi)流道的第一端部相連通；以及一第二冷卻外流道，是系結(jié)合于該燃料電池堆的表面，且與所有該冷卻內(nèi)流道的第二端部相連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第 一氧化劑外流道是具有至少 一第 一氧化劑傳輸孔以及一第 一氧化劑傳輸開口 ，其是與所有該氧化劑內(nèi)流道的第一端部相連通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第二氧化劑外流道是具有至少一第二氧化劑傳輸孔以及一第二氧化劑傳輸開口 ，其是與所有該氧化劑內(nèi)流道的第二端部相連通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第一燃料外流道是具有至少一第一燃料傳輸孔以及一第一燃料傳輸開口 ，其是與所有該燃料內(nèi)流道的第一端部相連通。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第二燃料外流道是具有至少一第二燃料傳輸孔以及一第二燃料傳輸開口，其是與所有該燃料內(nèi)流道的第二端部相連通。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第一冷卻外流道是具有至少一第一冷卻傳輸孔以及一第一冷卻傳輸開口 ，其是與所有該冷卻內(nèi)流道的第 一端部相連通。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第二冷卻外流道是具有至少一第二冷卻傳輸孔以及一第二冷卻傳輸開口 ，其是與所有該冷卻內(nèi)流道的第二端部相連通。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的多數(shù)個(gè)燃料內(nèi)流道的所有該燃料內(nèi)流道與所述的多數(shù)個(gè)冷卻內(nèi)流道的所有該冷卻內(nèi)流道的 一端部是位于燃料電池堆的同 一表面，且該第 一燃料外流道以及該第 一冷卻外流道是為 一體的結(jié)構(gòu)且藉由 一 隔板相互區(qū)隔。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的多數(shù)個(gè)燃料內(nèi)流道的所有該燃料內(nèi)流道與所述的多數(shù)個(gè)冷卻內(nèi)流道的所有該冷卻內(nèi)流道的 一端部是位于燃料電池堆的同 一表面，其中該第二燃料外流道以及該第二冷卻外流道是為一體的結(jié)構(gòu)且藉由一隔板相互區(qū)隔。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外桂式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第 一冷卻外流道與該第二冷卻外流道為 一液冷式外流道。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的第一冷卻外流道與該第二冷卻外流道為一氣冷式外流道。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種外掛式流道燃料電池結(jié)構(gòu)，其包括一燃料電池堆，由多數(shù)個(gè)燃料電池單元互相堆疊而成，每一燃料電池單元具有多數(shù)個(gè)氧化劑內(nèi)流道、多數(shù)個(gè)燃料內(nèi)流道以及多數(shù)個(gè)冷卻內(nèi)流道；一第一氧化劑外流道，一第二氧化劑外流道；一第一燃料外流道，一第二燃料外流道；第一冷卻外流道，一第二冷卻外流道，分別結(jié)合于燃料電池堆的表面，且分別與所有氧化劑內(nèi)流道的第一端部，第二端部，所有燃料內(nèi)流道的第一端部，第二端部，所有冷卻內(nèi)流道的第一端部，第二端部相連通。藉由外掛式流道的設(shè)計(jì)，用以同時(shí)傳輸氧化劑、燃料以及冷卻液體分別進(jìn)入多數(shù)個(gè)氧化劑、燃料與冷卻液體或氣體內(nèi)流道中，因此可提升燃料電池堆的工作效能，并可有效幫助散熱。
文檔編號(hào)H01M8/04GK101630750SQ20081013239
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者吳啟斌, 王思圣, 陳豐璋, 陳彥友 申請(qǐng)人:中興電工機(jī)械股份有限公司