JP3121196U

JP3121196U - 燃料電池の複合材流道板

Info

Publication number: JP3121196U
Application number: JP2006000996U
Authority: JP
Inventors: 錫銘許; 豐毅 ▲とう▼; 緯莉黄
Original assignee: 勝光科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2016-02-15
Also published as: TWM273827U; US20060188770A1

Abstract

【課題】燃料電池の複合材流道板の提供。
【解決手段】主に第一区域、第二区域を含む。該第一区域は導熱性に優れた材質を基材とし、該各第一区域の位置は各１個の膜電極組の位置に対応する。該第一区域は突出部を含み、該突出部は該第二区域より突出する。該第二区域は粘着性に優れた材質を基材とし、該第一区域と一体に接合し、接合後の複合材流道板は単一の部品を呈する。
【選択図】図１

Description

本考案は一種の燃料電池の複合材流道板に関する。特に一種の燃料電池に用いる流道板で、複合材質を採用し、かつ散熱機能を加え、熱を燃料電池の内部から流道板に伝導し、さらに外部へと伝導することができる燃料電池の複合材流道板に係る。

燃料電池に用いる公知の流道板技術は流道の構造を重視することにより、燃料はスムーズに流道を通過し、膜電極に流入するようにするものである。公知の流道板は完全に単一種の基材により製造される。

本考案の考案者は流道板の改良の必要に鑑み、一種の複合材質の流道板を開発し、流道板に散熱機能を持たせることに成功した。

本考案は導熱性に優れた材質を結合し、陽極燃料或いは陰極燃料の温度均一効果を提供し、しかも突出部と散熱部品により熱を外部に伝導する。

本考案は下記の燃料電池の複合材流道板を提供する。それは主に一種の複合材流道板を提供し、流道板に散熱機能を加え、熱を燃料電池の内部から流道板に伝導し、さらに外部へと伝導することができ、すなわちそれは主に第一区域、第二区域を含み、該第一区域は導熱性に優れた材質を基材とし、該第一区域は少なくとも１個で、該各第一区域の位置は各１個の膜電極組の位置に対応し、該第二区域は粘着性に優れた材質を基材とし、該第一区域と一体に接合し、接合後の複合材流道板は単一の部品を呈し、該第一区域は突出部を具え、該突出部は該第二区域に突出することを特徴とする燃料電池の複合材流道板である。

請求項１の考案は、主に第一区域、第二区域を含み、
該第一区域は導熱性に優れた材質を基材とし、該第一区域は少なくとも１個で、該各第一区域の位置は各１個の膜電極組の位置に対応し、
該第二区域は粘着性に優れた材質を基材とし、該第一区域と一体に接合し、接合後の複合材流道板は単一の部品を呈し、
該第一区域は突出部を具え、該突出部は該第二区域に突出することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項２の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第一区域は１個の陥没部を含み、該陥没部は燃料を収容することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項３の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記導熱性に優れた材質はアルミニウム、銅、アルミニウム合金、銅合金、ステンレス箔、金箔、単一金属材質、金属合金材質から１種を選択することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項４の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第二区域の材質はプラスチック材質、セラミック基板、プリント基板、或いは高分子可塑化基材から１種を選択することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項５の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第一区域は燃料注入口、流入流道を含み、
該燃料注入口は該第一区域の側辺に設置し、
該流入流道は該第一区域の上に設置し、かつ該燃料注入口と相互に導通することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項６の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第二区域は燃料流出口、流出流道を含み、
該燃料流出口は該第二区域の側辺に設置し、
該流出流道は該第二区域の上に設置し、かつ該燃料流出口と相互に導通することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項７の考案は、請求項２記載の燃料電池の複合材流道板において、前記燃料はメタノール溶液であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項８の考案は、請求項２記載の燃料電池の複合材流道板において、前記燃料は液体燃料であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項９の考案は、請求項２記載の燃料電池の複合材流道板において、前記燃料は気体燃料であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項１０の考案は、請求項２記載の燃料電池の複合材流道板において、前記燃料は陽極燃料であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項１１の考案は、請求項２記載の燃料電池の複合材流道板において、前記燃料は陰極燃料であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項１２の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第一区域の表面は酸化防止処理を経た表面であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項１３の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第一区域の表面はテフロン（登録商標）を塗布することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項１４の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記突出部は空気と直接接触することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項１５の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記突出部は散熱部品を接続することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項１６の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記突出部は燃料槽と接続することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項１７の考案は、請求項１５記載の燃料電池の複合材流道板において、前記散熱部品は金属片、導熱管、散熱片、ヒートシンク、冷却装置の内の１個であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項１８の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記複合材流道板は該第三基板と接合し単一部品を呈することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。
請求項１９の考案は、請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第二区域の表面には電子回路のレイアウトを設置することを特徴とする燃料電池の複合材流道板としている。

主に第一区域、第二区域を含む。該第一区域は導熱性に優れた材質を基材とし、該各第一区域の位置は各１個の膜電極組の位置に対応する。該第一区域は突出部を含み、該突出部は該第二区域より突出する。該第二区域は粘着性に優れた材質を基材とし、該第一区域と一体に接合し、接合後の複合材流道板は単一の部品を呈する。

図１、２に示すように、本考案の燃料電池に用いる複合材流道板１０は少なくとも１個の第一区域１１、第二区域１３を含み、しかも該第一区域１１と該第二区域１３は一体に接合され、接合後の複合材流道板１０は１個の単一部品を呈する。該第一区域１１はアルミニウム、銅、アルミニウム合金、銅合金、ステンレス箔、金箔、単一金属材質、金属合金材質などの良好な導熱性を具えた材質を基板とする。該第二区域１３はプラスチック材質、セラミック基板、プリント基板、或いは高分子可塑化基材などの良好な粘着接合性を具えた材質を基材とする。

該各第一区域１１は該複合材流道板１０の設置位置に位置し、それぞれ１個の膜電極組(図示なし)の位置に対応する。該第一区域１１は少なくとも１個の陥没部１１１を設置し、該陥没部１１１の設置位置は対応する膜電極の位置である。これにより、該陥没部１１１に流入するメタノール溶液の液体燃料、水素の気体燃料、陽極燃料、陰極燃料などの燃料は、膜電極組に流入し、膜電極組は電化学反応を生じ、熱を発生する。該第一区域１１は良好な導熱作用を具えるため、該陥没部１１１の燃料の温度を均一にすることができる他、該熱を該膜電極組から離れさせることができる。

該各第一区域１１にはすべて突出部１１３を設置し、該突出部１１３は該第二区域１３に突出する。該陥没部１１１に在る熱は該突出部１１３に伝導され、こうして該膜電極組が発生する熱は、該複合材流道板１０外部に完全に伝導される。図３に示すように、該突出部１１３は空気中に露出、或いは散熱部品２０を連接、或いは燃料電池組の燃料槽を連接する。該散熱部品２０は金属片、導熱管、散熱片、ヒートシンク、冷却装置などで、冷却装置はファン、水冷式冷却装置などを選択することができる。これにより、該突出部１１３に伝導された熱は、該散熱部品２０を利用し急速に散熱される。

次に図２に示すように、該第二区域１３は燃料注入口１３１、流入流道１３３、燃料流出口１３５、流出流道１３７を設置する。
該燃料注入口１３１はメタノール溶液の液体燃料、水素の気体燃料、陽極燃料、陰極燃料などの燃料注入に用い、該燃料注入口１３１は該第二区域１３の側辺に設置される。該流入流道１３３は該各陥没部１１１の入力端と該燃料注入口１３１に接続する。該流出流道１３７は該各陥没部１１１の出力端と該燃料流出口１３５に接続する。該流道１３３、１３７は複数の溝構造とし、該第二区域１３の表面に形成する。

外部の燃料は該燃料注入口１３１より注入後、該流入流道１３３に流入し、該各陥没部１１１に流れ、最後には膜電極組に至り、該膜電極組は電化学反応を行い、電力を発生する。該陥没部１１１に位置する燃料及び電化学反応の生成物は、該流出流道１３７に流入し、最後に燃料流出口１３５から外部に流出する。

該第一区域１１の材質は金などの抗酸化金属基材或いは抗腐食金属基材で、該第一区域１１の表面にはさらに酸化防止或いは腐食防止処理を施し、燃料或いは電化学反応の生成物による該第一区域１１に対する損傷を防止する。酸化防止の具体的方法はテフロン（登録商標）塗布を採用し、該第一区域１１の表面すべてにテフロン（登録商標）を塗布する。また酸化防止処理の具体的方法は抗腐食性質を具えた金などの導電材質を採用し、薄層構造を形成し、該第一区域１１の表面を覆うこともできる。これにより、本考案の複合材流道板１０は抗酸化或いは抗腐食の機能を具える。

該第二区域１３の材質はプラスチック材質、セラミック基板、プリント基板、或いは高分子可塑化基材などを採用するため、該第二区域１３の表面を利用し電子回路のレイアウトを形成し、表面上に数個の電子パーツを設置する。
一方、図４に示すように、本考案は別種の第三基板３０を利用することもできる。該第三基板３０はプリント基板材質を採用し、上記レイアウト３０１を該第三基板３０の表面に形成し、該表面上には数個の電子パーツ３０３を溶接する。回路機能を具えた該第三基板３０は該複合材流道板１０と一体に接合され、１個の単一部品を呈する。
また図５に示すように、該第三基板３０と該複合材流道板１０の接合方式は上下に重ねる方式に限定するものではなく、前後接合方式を採用することもできる。これによっても本考案の複合材流道板１０は電子回路の機能を提供することができる。

本考案は導熱性に優れた材質を結合し、陽極燃料或いは陰極燃料の温度均一効果を提供し、しかも突出部と散熱部品により熱を外部に伝導し、本考案の流道板は燃料電池システムの発電効率を一層向上させることができ、また該膜電極組の使用寿命を延長することもできる。さらに粘着性に優れた材質を使用し流道板と膜電極組の密閉接合を行うため、本考案の流道板は高い産業上の利用価値を具える。また、プリント基板材質を使用し、かつ該材質の基板上に電子回路を設置することにより、本考案の流道板はスマート流道板として使用することができる。

本考案の燃料電池に用いる複合材流道板の構造図である。本考案の燃料電池に用いる複合材流道板の最適実施例図である。本考案の突出部が散熱部品に接続する構造を示す図である。本考案の第三基板の構造図である。本考案複合材流道板と第三基板を一体に接合する構造を示す図である。

符号の説明

１０流道板
１１第一区域
１１１陥没部
１１３突出部
１３第二区域
１３１燃料注入口
１３３流入流道
１３５燃料流出口
１３７流出流道
２０散熱部品
３０第三基板
３０１レイアウト
３０３電子パーツ

Claims

主に第一区域、第二区域を含み、
該第一区域は導熱性に優れた材質を基材とし、該第一区域は少なくとも１個で、該各第一区域の位置は各１個の膜電極組の位置に対応し、
該第二区域は粘着性に優れた材質を基材とし、該第一区域と一体に接合し、接合後の複合材流道板は単一の部品を呈し、
該第一区域は突出部を具え、該突出部は該第二区域に突出することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第一区域は１個の陥没部を含み、該陥没部は燃料を収容することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記導熱性に優れた材質はアルミニウム、銅、アルミニウム合金、銅合金、ステンレス箔、金箔、単一金属材質、金属合金材質から１種を選択することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第二区域の材質はプラスチック材質、セラミック基板、プリント基板、或いは高分子可塑化基材から１種を選択することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第一区域は燃料注入口、流入流道を含み、
該燃料注入口は該第一区域の側辺に設置し、
該流入流道は該第一区域の上に設置し、かつ該燃料注入口と相互に導通することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第二区域は燃料流出口、流出流道を含み、
該燃料流出口は該第二区域の側辺に設置し、
該流出流道は該第二区域の上に設置し、かつ該燃料流出口と相互に導通することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項２記載の燃料電池の複合材流道板において、前記燃料はメタノール溶液であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項２記載の燃料電池の複合材流道板において、前記燃料は液体燃料であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項２記載の燃料電池の複合材流道板において、前記燃料は気体燃料であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項２記載の燃料電池の複合材流道板において、前記燃料は陽極燃料であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項２記載の燃料電池の複合材流道板において、前記燃料は陰極燃料であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第一区域の表面は酸化防止処理を経た表面であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第一区域の表面はテフロン（登録商標）を塗布することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記突出部は空気と直接接触することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記突出部は散熱部品を接続することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記突出部は燃料槽と接続することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１５記載の燃料電池の複合材流道板において、前記散熱部品は金属片、導熱管、散熱片、ヒートシンク、冷却装置の内の１個であることを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記複合材流道板は該第三基板と接合し単一部品を呈することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。
請求項１記載の燃料電池の複合材流道板において、前記第二区域の表面には電子回路のレイアウトを設置することを特徴とする燃料電池の複合材流道板。