[发明专利]燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池，尤其涉及一种散热佳、效能提升的燃料电池。

背景技术

请参阅图1，图1是公知燃料电池模块的剖视图。公知燃料电池模块10包括阴极集电片11、膜电极组(Membrane Electrode Assembly，MEA)12、阳极集电片13、以及阳极流道板14叠合而成。

阳极流道板14具有多个平行凸肋141，而在凸肋141之间形成流道143，可供燃料31通过。

在阳极流道板14二侧各设置一膜电极组12，其中阴极集电片11紧贴着膜电极组12的一侧，而阳极集电片13则紧贴着膜电极组12的另一侧。阳极集电片13同时还紧贴着阳极流道板14。

膜电极组12为燃料电池的核心元件，用于将化学能转换成电能，而燃料电池的阳极端产生的电子将由阳极集电片13传导至外部导线负载，再经由阴极集电片11将电子传导至阴极还原。

操作时，空气32从阴极集电片11的外侧流过，以对燃料电池模块10进行散热，然而位于燃料电池模块10中间的阳极端(阳极流道板14及阳极集电片13附近)因距离空气32较远，故散热效果较差。

另外，由于燃料电池要求轻薄短小，因此所有材质均使用高分子复合材料，在长时间操作后，常发现阴极集电片11有向外凸起的现象，造成接触阻抗上升，进而导致燃料电池的性能下降。

发明内容

有鉴于此，本发明从燃料电池的结构设计着手，来改善上述问题。

本发明的燃料电池包括一阴阳极整合流道板、一第一阳极集电片、一第一阴极集电片、一第一膜电极组、一第二阴极集电片、一第二阳极集电片、以及一第二膜电极组。其中阴阳极整合流道板包括多个第一阴极流道供空气流过、以及多个第一阳极流道供燃料流过。第一阴极流道以及第一阳极流道设置于阴阳极整合流道板的相反二侧。第一阳极集电片接触于第一阳极流道。第一膜电极组夹置于第一阳极集电片以及第一阴极集电片之间。第二阴极集电片接触于第一阴极流道。第二膜电极组夹置于第二阳极集电片以及第二阴极集电片之间。

于一实施例中，燃料电池还包括一阴极制压板，抵接于第一阴极集电片。

于一实施例中，阴极制压板包括多个第二阴极流道，与第一阴极集电片接触，供空气流过。

于一实施例中，燃料电池还包括一阳极制压板，抵接于第二阳极集电片。

于一实施例中，阳极制压板包括多个第二阳极流道，与第二阳极集电片接触，供燃料流过。

在操作时，空气可从阴阳极整合流道板的第一阴极流道中流过，由于其位置在燃料电池的中间，因此散热效果远较公知燃料电池(空气仅从外侧流过)为佳。

另外，在燃料电池的外侧设置有阴极制压板以及阳极制压板，可有效压制第一阴极集电片以及第二阳极集电片，防止其在其时间操作后产生凸起现象，进而能够有效避免燃料电池的阻抗上升，效能下降。

为使本发明之上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例并配合所附附图做详细说明。

附图说明

图1是公知燃料电池模块的剖视图。

图2是依据本发明的燃料电池的第一实施例的剖视图。

图3A显示图2的阴阳极整合流道板的阳极面的情形。

图3B显示图2的阴阳极整合流道板的阴极面的情形。

图4是依据本发明的燃料电池的第二实施例的剖视图。

并且，上述附图中的附图标记说明如下：

公知技术

10～燃料电池模块            11～阴极集电片

12～膜电极组            13～阳极集电片

14～阳极流道板          31～燃料

32～空气                141～凸肋

143～流道

本发明

20～燃料电池模块        20’～燃料电池堆叠

21～第一阴极集电片      21’～第二阴极集电片

21”～第三阴极集电片    22～第一膜电极组

22’～第二膜电极组      22”～第三膜电极组

23～第一阳极集电片      23’～第二阳极集电片

23”～第三阳极集电片    24～阴阳极整合流道板

24’～阴阳极整合流道板  25～阴极制压板

26～阳极制压板          31～燃料

32～空气                241～凸肋

241’～凸肋             242～凸肋