[发明专利]用于燃料电池装置的流场板、流场板组件及燃料电池装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种用于燃料电池装置的流场板、流场板组件(fluid flow plate assemblies for fuel cells)以及具有流场板组件的燃料电池装置。

背景技术

流场板(fluid flow plate)为流体相关应用的结构，例如，用于承载、运送(delivering)、分流(dividing)、及/或分布(distributing)一种或是多种流体。“流体”于此的广义解释为可由一处流动至另一处的任何物质。例如，流体可为空气、气体、流体、或是粘性液体等，其具有流动或是移动其本身或是其本身的一部份由一处至另一处的能力。

举例来说，流场板的众多应用之一是应用于燃料电池装置，流场板于燃料电池装置中可输送、引导、及/或分布一或多种“燃料”。“燃料”可为液体或是气体的形式，用以产生电力。图1为已知燃料电池装置的剖视图。请参考图1，燃料电池装置400可为一质子交换膜燃料电池(PEMFC)。燃料电池装置400可包括膜电极组410、两个气体扩散层405、406、以及两个流场板401、402。如图所示，气体扩散层405、406夹持膜电极组410，流场板401、402可夹持膜电极组410以及气体扩散层405、406。流场板401、402可分别提供一或多个流道，例如流道403、404。反应流体(reactant fluid)可流经每一流道403、404。例如，膜电极组410包括质子交换膜409、阳极催化剂层407、以及阴极催化剂层408。阳极催化剂层407和阴极催化剂层408可分别包括铂或铂合金，其可为催化剂并可促进燃料电池装置400的电化学反应。

发明内容

为了促进效率、使流体分布或是流体分布于一对应的组件(例如一燃料电池)更为容易，因此本发明提供一种流场板及组件，其可增加流体移动或是分布的容易度、降低流阻、简化系统或是元件设计、或是提供不同流体流动特征。

于本发明的一实施方式中，本发明的用于燃料电池装置的流场板可包括第一表面和第二表面。第一表面具有用以接收第一流体的第一流体注入孔、多个大致沿第一方向输送第一流体的第一流道、以及用以排出第一流体的第一流体排出孔。第二表面具有用以接收第二流体的第二流体注入孔、多个大致沿第一方向输送第二流体的第二流道、以及用以排出第二流体的第二流体排出孔。第一流体注入孔和第二流体排出孔邻近位于流场板的第一侧边，以及第一流体排出孔和第二流体注入孔邻近地位于流场板的第二侧边，以及流场板的第二侧边相对于第一侧边。每一第一流道和每一第二流道具有大致相等的长度。

另外，于本发明的一实施方式中，本发明的燃料电池装置可包括膜电极组、第一流场板、以及第二流场板。第一流场板可包括第一表面和第二表面。第一表面具有用以接收第一流体的第一流体注入孔、多个大致沿第一方向输送第一流体的第一流道、以及用以排出第一流体的第一流体排出孔。第二表面具有用以接收第二流体的第二流体注入孔、多个大致沿第一方向输送第二流体的第二流道、以及用以排出第二流体的第二流体排出孔。第二流场板可包括第三表面和第四表面。第三表面可包括用以接受第三流体的第三流体注入孔、多个大致沿第二方向输送第三流体的第三流道、以及用以排出第三流体的第三流体排出孔。第四表面具有用以接收第四流体的第四流体注入孔、多个大致沿第二方向输送第四流体的第四流道、以及用以排出第四流体的第四流体排出孔。每一第一流道、每一第二流道、每一第三流道、以及每一第四流道具有大致相等的长度。

于本发明的一实施方式中，揭露了一种用于燃料电池装置的流场板组件。流场板组件包括第一流场板和第二流场板。第一流场板可更包括第一表面和第二表面。第一表面，具有用以接收第一流体的第一流体注入孔、多个大致沿第一方向输送第一流体的第一流道、以及用以排出第一流体的第一流体排出孔。第二表面具有用以接收第二流体的第二流体注入孔、多个大致沿第一方向输送第二流体的第二流道、以及用以排出第二流体的第二流体排出孔。第二流场板可包括第三表面和第四表面。第三表面可包括用以接受第三流体的第三流体注入孔、多个大致沿第二方向输送第三流体的第三流道、以及用以排出第三流体的第三流体排出孔。第四表面具有用以接收第四流体的第四流体注入孔、多个大致沿第二方向输送第四流体的第四流道、以及用以排出第四流体的第四流体排出孔。上述的每一第一流道、每一第二流道、每一第三流道、以及每一第四流道具有大致相等的长度。