專利名稱：具有集電功能的流道板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于燃料電池的流道板，尤其涉及一種具有集電功能的流道板。
背景技術(shù)：
燃料電池是一種將儲存在燃料中的化學(xué)能通過電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料電池的種類相當(dāng)多，而且分類的方式也各有所不同，若依電解質(zhì)性質(zhì)不同加以區(qū)分，有堿性燃料電池、磷酸燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固態(tài)氧化物燃料電池等五種不同電解質(zhì)的燃料電池。
在傳統(tǒng)燃料電池結(jié)構(gòu)中，流道板置于膜電極組(Membrane ElectrodeAssembly)的兩端，其所使用的材質(zhì)應(yīng)具備高導(dǎo)電性、高強度、易加工、重量輕和成本低廉等特性，目前制作流道板的材料有石墨、鋁及不銹鋼，通常采用石墨制成的。在流道板上加工流道，做為供應(yīng)燃料的溝道，使反應(yīng)物能經(jīng)由流道到達擴散層，而進入觸媒層參與反應(yīng)。另外，流道板也具有傳導(dǎo)電流的功能，使反應(yīng)所產(chǎn)生的電流得以傳導(dǎo)應(yīng)用，因此又可做為電流收集板(current collection plate)。
然而，傳統(tǒng)的流道板(如石墨板)不但體積龐大，而且重量仍不夠輕盈，導(dǎo)電能力也有待加強。因此，本實用新型有鑒于現(xiàn)有流道板的缺失，提出了一種具有集電功能的流道板。
實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的為提供一種具有集電功能的流道板，不但可讓燃料電池本身的體積及重量大幅減少，也可增進流道板的集電功能。
為達成本實用新型的上述目的，本實用新型提供一種具有集電功能的流道板，用于一燃料電池，其中該燃料電池具有至少一個以上的膜電極組，該流道板包括一板體，具有至少一個以上的流道槽體，其中各個流道槽體的設(shè)置位置對應(yīng)配合各個膜電極組的設(shè)置位置；至少一個以上的集電片，為一導(dǎo)電材料，且各個集電片分別覆蓋住該板體的各個流道槽體，并且該些集電片固定于該板體。
為使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員了解本實用新型的目的、特征及功效，現(xiàn)借由下述具體實施例，并配合附圖，對本實用新型詳加說明如后。


圖1A為本實用新型流道板的一較佳具體實施例的立體分解圖；圖1B為本實用新型圖1A的立體組合圖；
圖1C為本實用新型圖1B的剖面示意圖；圖2A為本實用新型流道板的另一較佳具體實施例的立體分解圖；圖2B為本實用新型圖2A的組合剖面示意圖；圖3A為本實用新型流道板的又一較佳具體實施例的立體分解圖；圖3B為本實用新型圖3A的立體組合圖；圖4A為本實用新型流道板的再一較佳具體實施例的立體分解圖；圖4B為本實用新型圖4A的立體組合圖。
主要元件符號說明1流道板11 板體110 流道槽體110 a支撐塊13 集電片2流道板21 板體210 流道槽體210a 支撐塊212 上表面
21 4下表面23 集電片3流道板31 板體310 流道槽體312 上表面314 下表面33 集電片4流道板41 板體410 流道槽體412 上表面414 下表面43 集電片具體實施方式
圖1A為本實用新型流道板的一較佳具體實施例的立體分解圖。圖1B為本實用新型圖1A的立體組合圖。圖1C為本實用新型圖1B的剖面示意圖。本實用新型具有集電功能的流道板1，用于一燃料電池，其中該燃料電池具有至少一個以上的膜電極組。本實用新型的流道板1，主要包括板體11及至少一個以上的集電片13。以下分別詳述該些構(gòu)件板體11的基材可以選擇一抗化性非導(dǎo)體工程塑料基板、一石墨基板、一金屬基板、一塑料碳基板以及一復(fù)合式材料基板等其中一種。板體11設(shè)置有至少一個以上的流道槽體110，其中流道槽體110形成于板體11的一表面，且各個流道槽體110的設(shè)置位置對應(yīng)配合燃料電池中各個膜電極組(圖未顯示)的設(shè)置位置。另外，本實用新型的流道板1進一步包括至少一個以上的支撐塊110a，布置在流道槽體110的內(nèi)部位置，且該些支撐塊110a的布置形成一柵欄式結(jié)構(gòu)。
集電片13為一種導(dǎo)電材料，例如其可以選擇一金屬銅(Cu)片、一不銹鋼(SUS316)片、一金屬合金片及一低阻抗的高分子導(dǎo)電片等其中一種，且各個集電片13分別覆蓋住板體11的各個流道槽體110及流道槽體110內(nèi)部的該些支撐塊110a。集電片13固定于板體11，以黏合及/或鉚合及/或鎖合等方式密接至板體11的表面上。
圖2A為本實用新型流道板的另一較佳具體實施例的立體分解圖。圖2B為本實用新型圖2A的組合剖面示意圖。本實用新型具有集電功能的流道板2，為一雙面流道板，其用于一燃料電池，其中該燃料電池具有至少一個以上的膜電極組。本實用新型的流道板2，主要為包括板體21及至少一個以上的集電片23。以下分別詳述該些構(gòu)件板體21的基材可以選擇一抗化性非導(dǎo)體工程塑料基板及一復(fù)合式材料基板等其中一種。板體21設(shè)置有至少一個以上的流道槽體210，其中流道槽體210形成于板體21的上表面212與下表面214，且各個流道槽體210的設(shè)置位置對應(yīng)配合燃料電池中各個膜電極組(圖未顯示)的設(shè)置位置。另外，本實用新型的流道板2進一步包括至少一個以上的支撐塊210a，布置在流道槽體210的內(nèi)部位置，且該些支撐塊210a的布置形成一柵欄式結(jié)構(gòu)。
集電片23為一種導(dǎo)電材料，例如其可以選擇一金屬銅(Cu)片、一不銹鋼(SUS316)片、一金屬合金片及一低阻抗的高分子導(dǎo)電片等其中一種，且各個集電片23分別覆蓋住板體21的各個流道槽體210及流道槽體210內(nèi)部的該些支撐塊210a。集電片23固定于板體21，以黏合及/或鉚合及/或鎖合等方式密接至板體21的上表面212與下表面214上。
圖3A為本實用新型流道板的又一較佳具體實施例的立體分解圖。圖3B為本實用新型圖3A的立體組合圖。本實用新型具有集電功能的流道板3，用于一燃料電池，其中該燃料電池具有至少一個以上的膜電極組。本實用新型的流道板3，主要包括板體31及至少一個以上的集電片33。以下分別詳述該些構(gòu)件
板體31的基材可以選擇一抗化性非導(dǎo)體工程塑料基板、一石墨基板、一金屬基板、一塑料碳基板以及一復(fù)合式材料基板等其中一種。板體31設(shè)置有至少一個以上的流道槽體310，其中流道槽體310形成于板體31的一表面，即板體31的上表面312，且各個流道槽體310的設(shè)置位置對應(yīng)配合燃料電池中各個膜電極組的設(shè)置位置。
集電片33為一種導(dǎo)電材料，例如其可以選擇一金屬銅(Cu)片、一不銹鋼(SUS316)片、一金屬合金片及一低阻抗的高分子導(dǎo)電片等其中一種，且各個集電片33為一波浪式結(jié)構(gòu)，分別覆蓋住板體31的各個流道槽體310。集電片33固定于板體31，以黏合及/或鉚合及/或鎖合等方式密接至板體31的表面上，因而使得集電片33除了具有集電的功能外，其本體所具有的波浪式結(jié)構(gòu)也可做為流道槽體310的流道結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，本實用新型的流道槽體310除了形成于板體31的上表面312外，也可形成于板體31的下表面314，且集電片33同樣能夠覆蓋住板體31下表面314的各個流道槽體310。
圖4A為本實用新型流道板的再一較佳具體實施例的立體分解圖。圖4B為本實用新型圖4A的立體組合圖。本實用新型具有集電功能的流道板4，用于一燃料電池，其中該燃料電池具有至少一個以上的膜電極組。本實用新型的流道板4，主要包括板體41及至少一個以上的集電片43。
以下分別詳述該些構(gòu)件板體41的基材可以選擇一抗化性非導(dǎo)體工程塑料基板、一石墨基板、一金屬基板、一塑料碳基板以及一復(fù)合式材料基板等其中一種。板體41設(shè)置有至少一個以上的流道槽體410，其中流道槽體410形成于板體41的一表面，即板體41的上表面412，且各個流道槽體410的設(shè)置位置對應(yīng)配合燃料電池中各個膜電極組(圖未顯示)的設(shè)置位置。
集電片43為一種導(dǎo)電材料，例如其可以選擇一金屬銅(Cu)片、一不銹鋼(SUS316)片、一金屬合金片及一低阻抗的高分子導(dǎo)電片等其中一種，且各個集電片43為一柵欄式結(jié)構(gòu)，分別覆蓋住板體41的各個流道槽體410。集電片43固定于板體41，以黏合及/或鉚合及/或鎖合等方式密接至板體41的表面上，因而使得集電片43除了具有集電的功能外，其本體所具有的柵欄式結(jié)構(gòu)也可做為流道槽體410的流道結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，本實用新型的流道槽體410除了形成于板體41的上表面412外，也可形成于板體41的下表面414，且集電片43同樣能夠覆蓋住板體41下表面414的各個流道槽體410。
本實用新型的流道板能夠應(yīng)用在各類的燃料電池，例如應(yīng)用在采用甲醇燃料的燃料電池，或是采用液態(tài)燃料的燃料電池、采用氣態(tài)燃料的燃料電池、采用固態(tài)燃料的燃料電池等等。最后，歸納本實用新型的特點及功效如下1.本實用新型利用流道板板體本身的剛性，因而可將集電片制造為極薄的結(jié)構(gòu)，不但可讓燃料電池本身的體積及重量大幅減少，也可以在燃料電池組裝過程中達到壓縮量的控制。
2.本實用新型流道板可借由使用具有抗化性非導(dǎo)體的工程塑料材質(zhì)的板體，再設(shè)置導(dǎo)電材料的集電片，這樣不但可讓燃料電池的重量輕而具有可攜帶的便利性，且同時使流道板具有良好的集電功能。
另外，本實用新型流道板也可使用具有導(dǎo)電能力的石墨基板、金屬基板等作為板體，再設(shè)置導(dǎo)電材料的集電片，而讓流道板有更佳的集電功能。
雖然本實用新型的具體實施例已公開如上，但其所揭露的具體實施例并非用以限定本實用新型，任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，可作各種的變動與修飾，其所作的變動與修飾皆屬于本實用新型的范疇，本實用新型的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所述為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種具有集電功能的流道板，用于一燃料電池，其中該燃料電池具有至少一個以上的膜電極組，其特征在于該流道板包括一板體，具有至少一個以上的流道槽體，其中各個流道槽體的設(shè)置位置對應(yīng)配合各個膜電極組的設(shè)置位置；至少一個以上的集電片，為一導(dǎo)電材料，且各個集電片分別覆蓋住該板體的各個流道槽體，并且該些集電片固定于該板體。
2.如權(quán)利要求1所述的流道板，其特征在于該板體的基材為一抗化性非導(dǎo)體工程塑料基板、一石墨基板、一金屬基板、一塑料碳基板以及一復(fù)合式材料基板的其中一種。
3.如權(quán)利要求1所述的流道板，其特征在于該集電片為一金屬銅Cu片、一不銹鋼SUS316片、一金屬合金片、一低阻抗的高分子導(dǎo)電片的其中一種。
4.如權(quán)利要求1所述的流道板，其特征在于該集電片以粘合及/或鉚合及/或鎖合方式密接至該板體的表面上。
5.如權(quán)利要求1所述的流道板，其特征在于進一步包括至少一個以上的支撐塊，布置在該流道槽體的內(nèi)部位置。
6.如權(quán)利要求5所述的流道板，其特征在于該集電片覆蓋住該流道槽體內(nèi)部的該些支撐塊。
7.如權(quán)利要求5所述的流道板，其特征在于該些支撐塊的布置形成一柵欄式結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述的流道板，其特征在于該流道槽體形成于該板體的一表面。
9.如權(quán)利要求1所述的流道板，其特征在于該流道槽體形成于該板體的上表面與下表面。
10.如權(quán)利要求1所述的流道板，其特征在于該集電片為一柵欄式結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1所述的流道板，其特征在于該集電片為一波浪式結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種具有集電功能的流道板，用于一燃料電池，其中該燃料電池具有至少一個以上的膜電極組，該流道板包括一板體，具有至少一個以上的流道槽體，其中各個流道槽體的設(shè)置位置對應(yīng)配合各個膜電極組的設(shè)置位置；至少一個以上的集電片，為一導(dǎo)電材料，且各個集電片分別覆蓋住該板體的各個流道槽體，并且該些集電片固定于該板體。
文檔編號H01M4/86GK2906941SQ20052014440
公開日2007年5月30日 申請日期2005年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者張倉銘, 高志榮, 潘俊祎 申請人:勝光科技股份有限公司