專利名稱：用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于一種單件式端板結(jié)
構(gòu)，是由端板本體與導(dǎo)電片一體成型所制作出。
背景技術(shù)：
圖1為顯示具有習(xí)知端板結(jié)構(gòu)的燃料電池的分解圖。燃料電池的習(xí)知端板結(jié)構(gòu)4 包括習(xí)知端板本體80與習(xí)知導(dǎo)電片90。習(xí)知端板本體80與習(xí)知導(dǎo)電片90乃是個(gè)別分開 制作，而為個(gè)別零件。習(xí)知端板本體80大都是采用比重2.7的鋁合金材質(zhì)，而習(xí)知導(dǎo)電片 90則是采用金屬材質(zhì)。 然而，在進(jìn)行燃料電池的組裝時(shí)，以及將來使用燃料電池時(shí)，習(xí)知端板結(jié)構(gòu)4會(huì)有 如下所列的缺失 1、習(xí)知端板本體80是采用鋁合金材質(zhì)，由于燃料電池的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境是呈現(xiàn)酸性環(huán) 境，因此習(xí)知端板本體80乃會(huì)發(fā)生腐蝕，并且釋出金屬離子，大大影響到質(zhì)子交換膜的性 能。 2、為了防止習(xí)知端板本體80發(fā)生腐蝕，習(xí)知端板本體80的表面需要采用鍍膜或 漆膜表面處理，因此會(huì)增加制作成本。 3、習(xí)知端板本體80如采用金屬鍍膜表面處理時(shí)，則在習(xí)知端板本體80與習(xí)知導(dǎo) 電片90之間，需另準(zhǔn)備絕緣材料來隔離兩者，使得習(xí)知端板本體80不具任何電位，來防止 電源輸出時(shí)短路情況發(fā)生。 4、將習(xí)知端板本體80與習(xí)知導(dǎo)電片90作成個(gè)別零件，然后在于進(jìn)行燃料電池組 裝時(shí)，再逐一將習(xí)知端板本體80與習(xí)知導(dǎo)電片90定位堆棧，因而會(huì)耗用較多的工時(shí)。 5、習(xí)知導(dǎo)電片90的板材厚度皆有一定誤差，當(dāng)習(xí)知導(dǎo)電片90嵌設(shè)于習(xí)知端板本 體80的凹槽內(nèi)時(shí)，往往無法確保兩者間的距離準(zhǔn)度。 6、習(xí)知導(dǎo)電片90沖壓成形后，需要將板材邊緣整平及去除尖側(cè)的毛邊，才能維持 其與習(xí)知端板本體80的距離準(zhǔn)度。 本實(shí)用新型創(chuàng)作人有鑒于用于燃料電池的習(xí)知端板結(jié)構(gòu)具有許多缺失，因而亟思 創(chuàng)作改良，而改良一種單件式端板結(jié)構(gòu)，是由端板本體與導(dǎo)電片一體成型所制作出，可解決 上述缺失，同時(shí)，大幅提高燃料電池的組裝效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的第一目的在于提供一種用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)，其是由端板本體
與導(dǎo)電片一體成型所制作出，所制作的端板結(jié)構(gòu)為單件式結(jié)構(gòu)，可大幅提高燃料電池的組
裝效率。 本實(shí)用新型的第二目的在于提供一種用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)，其是由使用高分 子樹脂的端板本體與使用導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電片等一體成型所制作出，所制作的端板結(jié)構(gòu)為 單件式結(jié)構(gòu)，可降低端板的制造成本。[0013] 為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)，乃包括端板本體 與導(dǎo)電片；其中該端板本體是由絕緣復(fù)合性材料所組成，且具有至少一個(gè)燃料入口、至少一 個(gè)燃料出口、以及至少一個(gè)以上的穿孔，其中該些燃料入口、該些燃料出口、與該些穿孔貫 穿于該端板本體；該導(dǎo)電片是由導(dǎo)電性材料所組成，以及設(shè)置于該端板本體的內(nèi)側(cè)面，并且 與該端板內(nèi)側(cè)面貼平；以及該端板本體、該導(dǎo)電片、該些燃料入口 、該些燃料出口 、與該些穿 孔是一體成型且呈一個(gè)單件結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型端板本體與導(dǎo)電片乃是一體成型制作，將習(xí)知個(gè)別兩種構(gòu)件結(jié)合成單 一構(gòu)件，因此可節(jié)省燃料電池的組裝時(shí)間，可提高燃料電池的組裝效率。 為能對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)造、特征及其使用功效有更深一層的認(rèn)識(shí)與了解，茲舉較 佳的可行實(shí)施例并配合圖式詳細(xì)說明如下

圖1為顯示具有習(xí)知端板結(jié)構(gòu)的燃料電池的分解圖。[0017]圖2為顯示具有本實(shí)用新型端板結(jié)構(gòu)的燃料電池的分解圖。[0018]圖3為顯示具有本實(shí)用新型端板結(jié)構(gòu)的燃料電池的立體圖。[0019]主要組件符號(hào)說明1端板結(jié)構(gòu)10端板本體101燃料入口102燃料出口103穿孔104燃料接頭105燃料接頭20導(dǎo)電片2燃料電池單元30第一雙極板31穿孔40第一擴(kuò)散層50膜電極組51穿孔60第二擴(kuò)散層70第二雙極板71穿孔3螺接組件4端板結(jié)構(gòu)80端板本體90導(dǎo)電片
具體實(shí)施方式圖2為顯示具有本實(shí)用新型端板結(jié)構(gòu)的燃料電池的分解圖。在圖2中，本實(shí)用新 型端板結(jié)構(gòu)1乃是應(yīng)用于燃料電池，可用來做為燃料電池最外側(cè)的端板。端板結(jié)構(gòu)1乃包 括端板本體10與導(dǎo)電片20，且端板結(jié)構(gòu)1是單件式結(jié)構(gòu)，以下內(nèi)文將分別詳述該些構(gòu)件。 端板本體10是由絕緣復(fù)合性材料所組成。端板本體10例如可采用高分子樹脂與 玻璃纖維的絕緣復(fù)合性材料，采以模鑄方式制作。導(dǎo)電片20是由導(dǎo)電性材料所組成。導(dǎo)電 片20例如可采用金屬材料，采以沖壓方式制作。在模鑄制作端板本體10時(shí)，導(dǎo)電片20置
放在模具(此模具是用來成型出端板本體io)，然后將混合有高分子樹脂與玻璃纖維的絕緣復(fù)合性材料填入模具中，如此一體成型制作出單件式的端板結(jié)構(gòu)1。 端板本體10乃具有至少一個(gè)燃料入口 101、至少一個(gè)燃料出口 102、以及至少一個(gè) 以上的穿孔103，其中該些燃料入口 101、該些燃料出口 102、與該些穿孔103貫穿于該端板 本體10。燃料入口 101是用來結(jié)合有燃料接頭104。陽(yáng)極燃料(例如氫氣)與陰極燃料 (例如空氣)可通過燃料接頭104、燃料入口 101，而流入至燃料電池單元2。燃料出口 102 是用來結(jié)合有燃料接頭105。陽(yáng)極生成物、陰極生成物、電化學(xué)反應(yīng)后剩余的陽(yáng)極燃料與陰 極燃料等，乃可通過燃料出口 102、燃料接頭105而流出至外部。 燃料電池單元2乃包括第一雙極板30、第一擴(kuò)散層40、膜電極組50、第二擴(kuò)散層 60與第二雙極板70。膜電極組50乃被夾層固定在第一擴(kuò)散層40與第二擴(kuò)散層60之間， 而第一擴(kuò)散層40的外側(cè)表面與第二擴(kuò)散層60的外側(cè)表面乃分別貼附著第一雙極板30與 第二雙極板70。 第一雙極板30乃設(shè)置有一個(gè)以上的穿孔31。膜電極組板50乃設(shè)置有一個(gè)以上的 穿孔51。第二陽(yáng)極板70乃設(shè)置有一個(gè)以上的穿孔71。該些穿孔31、51、71分別與端板本 體10的該些穿孔103對(duì)應(yīng)。 圖3為顯示具有本實(shí)用新型端板結(jié)構(gòu)的燃料電池的立體圖。燃料電池單元2的最 外側(cè)的兩個(gè)外表面是分別被兩個(gè)端板結(jié)構(gòu)1所夾置。藉由螺接組件3 (例如螺桿與螺帽) 的螺桿穿貫于左側(cè)的端板結(jié)構(gòu)1的穿孔103、第一雙極板30的穿孔31、膜電極組50的穿孔 51、第二雙極板70的穿孔71、右側(cè)的端板結(jié)構(gòu)1的穿孔103等，再經(jīng)由螺帽鎖接固定，如此 便成為一個(gè)燃料電池。 再者，使用本實(shí)用新型端板結(jié)構(gòu)的燃料電池，也可在左側(cè)端板結(jié)構(gòu)1與右側(cè)端板 結(jié)構(gòu)l之間夾層設(shè)置兩個(gè)或三個(gè)或四個(gè)(含)以上的燃料電池單元2，而成為一個(gè)燃料電池堆。 本實(shí)用新型端板本體可使用耐蝕性且絕緣性高分子樹脂，并摻以玻璃纖維來加強(qiáng) 端板本體的結(jié)構(gòu)，其整體強(qiáng)度可以接近于習(xí)知鋁合金端板的程度。另一方面，本實(shí)用新型端 板本體與習(xí)知鋁合金端板兩者的比重分別約為1.75比2.7，因此，在重量的比較上，本實(shí)用 新型端板本體遠(yuǎn)較習(xí)知鋁合金端板更為減輕重量，此即為本實(shí)用新型的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)與有益
效果所在。 本實(shí)用新型端板本體可使用耐蝕性且絕緣性高分子樹脂，并摻以玻璃纖維來加強(qiáng) 端板本體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)橥耆珱]有金屬物質(zhì)的組成物，所以不會(huì)發(fā)生腐蝕性問題，此即為本實(shí) 用新型的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)與有益效果所在。 本實(shí)用新型端板本體使用高分子樹脂，并以玻璃纖維補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，具有良好的耐
蝕性，所以無需再作表面處理，此即為本實(shí)用新型的第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)與有益效果所在。 本實(shí)用新型端板本體可使用耐蝕性且絕緣性高分子樹脂，并摻以玻璃纖維來加強(qiáng)
端板本體的結(jié)構(gòu)，具有良好的絕緣性能，所以不需要另外設(shè)置一層絕緣隔離層，此即為本實(shí)
用新型的第四個(gè)優(yōu)點(diǎn)與有益效果所在。 本實(shí)用新型端板本體與導(dǎo)電片乃是一體成型制作，將習(xí)知個(gè)別兩種構(gòu)件結(jié)合成單 一構(gòu)件，因此可節(jié)省燃料電池的組裝時(shí)間，可提高燃料電池的組裝效率，此即為本實(shí)用新型 的第五個(gè)優(yōu)點(diǎn)與有益效果所在。 本實(shí)用新型將端板本體與導(dǎo)電片一體成型制作，所以導(dǎo)電片可以先置入于制作端板本體的模具內(nèi)，制作完成后的端板結(jié)構(gòu)，端板本體與導(dǎo)電片平面不會(huì)存有厚度距離的誤 差，此即為本實(shí)用新型的第六個(gè)優(yōu)點(diǎn)與有益效果所在。 本實(shí)用新型沖壓后的導(dǎo)電片只要將不具有毛邊的圓側(cè)，放置于制作端板本體的模 具內(nèi)，即可進(jìn)行端板結(jié)構(gòu)壓制的作業(yè)，因此可以節(jié)省許多將導(dǎo)電片邊緣整平與去除毛邊的 時(shí)間，此即為本實(shí)用新型的第七個(gè)優(yōu)點(diǎn)與有益效果所在。 但以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，當(dāng)不能用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施 的范圍，凡熟悉于本技藝人士所明顯可作變化與修飾，皆應(yīng)視為不悖離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì) 內(nèi)容。
權(quán)利要求一種用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一端板本體，是由絕緣復(fù)合性材料所組成，且具有至少一個(gè)燃料入口、至少一個(gè)燃料出口、以及至少一個(gè)以上的穿孔，其中該些燃料入口、該些燃料出口、與該些穿孔貫穿于該端板本體；一導(dǎo)電片，是由導(dǎo)電性材料所組成，以及設(shè)置于該端板本體的內(nèi)側(cè)面，并且與該端板內(nèi)側(cè)面貼平；其中該端板本體、該導(dǎo)電片、該些燃料入口、該些燃料出口、與該些穿孔是一體成型且呈一個(gè)單件結(jié)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)，其特征在于該端板本體的材料是包含高分子樹脂以及玻璃纖維的絕緣材料，以及其是與該導(dǎo)電片以模鑄方式而一體成型制作。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)，其特征在于該高分子樹脂是一耐蝕性高分子樹脂。
4. 如權(quán)利要求l所述的用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)，其特征在于該導(dǎo)電片為金屬材料，且預(yù)先制作成型。
5. 如權(quán)利要求1所述的用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)，其特征在于該燃料入口用來結(jié)合一燃料接頭。
6. 如權(quán)利要求1所述的用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)，其特征在于該燃料出口用來結(jié)合一燃料接頭。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于燃料電池的端板結(jié)構(gòu)，包括端板本體與導(dǎo)電片；其中該端板本體是由絕緣復(fù)合性材料所組成，且具有至少一個(gè)燃料入口、至少一個(gè)燃料出口、以及至少一個(gè)以上的穿孔，其中該些燃料入口、該些燃料出口、與該些穿孔貫穿于該端板本體；該導(dǎo)電片是由導(dǎo)電性材料所組成，以及設(shè)置于該端板本體的內(nèi)側(cè)面，并且與該端板內(nèi)側(cè)面貼平；以及該端板本體、該導(dǎo)電片、該些燃料入口、該些燃料出口、與該些穿孔是一體成型且呈一個(gè)單件結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01M8/02GK201528012SQ20092017923
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者何永貴 申請(qǐng)人:盛英股份有限公司