[发明专利]燃料电池堆结构

说明书

相关申请的交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119(a)要求在2011年7月6日提交的韩国专利申请号10-2011-0066784的优先权，该申请的全部内容引入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池堆结构，特别是涉及一种构成各燃料电池的金属隔(“双极的”)板结构。

背景技术

图1是示出堆叠有燃料电池的常规燃料电池堆结构的截面图。如图1所示，层叠体500包括膜电解质组件(membrane electrolyte assembly，MEA)和附着(attached)于膜电解质组件(MEA)的两侧的气体扩散层(GDL)。设置在层叠体500下方的金属隔板502提供了燃料(氢)供给通道并构成阳极。设置在层叠体500上的金属隔板502提供了空气(氧化剂)供给通道并构成阴极。如图所示，该结构形成单元燃料电池504。堆叠多个这样的单元燃料电池以形成燃料电池堆。

如图1所示，单元燃料电池504被堆叠成，构成阳极的金属隔板502与构成阴极的金属隔板502产生接触。这两块金属隔板502(也被称为金属双极板，因此这些术语可以互换使用)被配置成，它们被弯曲以允许冷却水流经在弯曲部之间形成的通道，并被配置成，所产生的电流流经彼此接触的两块金属隔板502的部分。

作为参考，在金属隔板502的两侧中，形成冷却水通道和接触部分的侧面被定义为“冷却表面506”。

金属隔板502典型地由不锈钢制造的。然而，钝化膜会自发地形成在该不锈钢板的表面上。因此，如果不锈钢金属隔板502未经表面处理，则其接触部的接触电阻会增加，这将降低系统的效率。因此，如图1所示，金属隔板502的两侧涂覆有导电材料，例如贵金属、碳等，从而降低由于当所产生的电流流动时出现电阻而导致的功率损耗，并可以降低发热。

然而，常规的燃料电池堆结构的问题在于，当金属隔板502的表面涂覆有导电材料例如贵金属等时，金属隔板502的制造成本会增加，因而大大地增加了燃料电池堆的生产成本。

发明内容

因此，已经想出了本发明来解决上述问题，并且本发明的目的在于提供一种使制造成本降低的燃料电池堆结构。具体而言，提供了一种燃料电池堆结构，其通过两块金属双极板的接触部而不是将导电材料涂覆在冷却表面的接触部位上来实现导电性，因而降低了金属双极板的制造成本。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种燃料电池堆结构，其包括：具有彼此相对的冷却表面的金属双极板，其中，在冷却表面处设置有膜移除(film-removed)部。

本发明的另一方面提供了一种制造燃料电池堆的方法，其包括如下步骤：从金属双极板的冷却表面移除钝化膜以形成具有导电性的膜移除部；将金属双极板堆叠成金属双极板的冷却表面彼此相对；以及通过挤压金属双极板来组装金属双极板，以便使彼此相对的膜移除部彼此附着。

附图说明

从下面结合附图的详细说明将更加清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点，其中：

图1是示出常规的燃料电池堆结构的截面图；

图2是示出根据本发明的实施方式的燃料电池堆结构的截面图；

图3是示出制造根据本发明的实施方式的燃料电池堆结构的方法的流程图。

具体实施方式

以下，将参考附图更详细地描述本发明的优选实施方式。

参考图2，根据本发明的实施方式的燃料电池堆结构，包括具有彼此相对的冷却表面3的金属双极板1，其中，在冷却表面处设置有膜移除部5。

具体而言，与常规的导电镀膜处理形成对比，通过砂磨(sanding)或化学蚀刻处理来移除在相邻的金属双极板1的冷却表面3上自然形成的不导电钝化膜，以形成冷却水通道。这些具有细微不平整和导电性的膜移除部5位于已经移除了不导电钝化膜的部位。

相邻的金属双极板1的膜移除部5形成彼此产生接触的接触表面7。形成接触表面7的膜移除部5的不平整彼此相对且彼此挤压，以形成彼此结合的接触部9。以这种方式形成的接触部分9大大地降低了相邻的金属双极板1之间的电阻，因而不必进行导电镀膜处理而使电流能够容易地在相邻的金属双极板1之间流动。