燃料電池組及燃料電池組合的制作方法
【專利摘要】一種燃料電池組及燃料電池組合，燃料電池組包括N個膜電極組、N-1個導電連接板、獨立第一極導電板及獨立第二極導電板，其中N為自然數(shù)且2≤N≤3000。各導電連接板包括第一極導電板及第二極導電板，且第一極導電板與第二極導電板連接；獨立第一極導電板與第N-1個導電連接板的第二極導電板相對應。獨立第二極導電板與第1個導電連接板的第一極導電板相對應。藉由上述的構(gòu)造，各膜電極組設(shè)于各第一極導電板與各第二極導電板之間，使得各對應的每一膜電極組、每一第一極導電板及每一第二極導電板形成一燃料電池單元。
【專利說明】燃料電池組及燃料電池組合

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃料電池組，特別涉及一種可均勻順暢地匯流反應燃料的燃料電池組。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)保意識高漲，如何在進行能源開發(fā)與應用的同時，而不會對環(huán)境造成破壞，則是一項重要的課題，使用燃料電池(Fuel cell)技術(shù)所產(chǎn)生的能源具有高效率、低噪音、無污染的優(yōu)點。目前常見的燃料電池有膜電極組型燃料電池(PEMFC)或直接甲醇燃料電池(DMFC)等類型。
[0003]不論是哪一種燃料電池，在膜電極組與燃料發(fā)生電化學反應時，必定會產(chǎn)生水，這些水可讓膜電極組保持濕潤，以維持其質(zhì)子傳導性以維持電池的性能。但另一方面，生成過多的水卻可能會阻塞燃料的流道(flow channel),進而影響燃料的傳遞流速,無法均勻地與膜電極組發(fā)生電化學反應，造成燃料電池性能不穩(wěn)定，因此，流道的設(shè)計除了必須使燃料能均勻分布，也必須能有適當?shù)呐潘芰?，以確保燃料電池的穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一目的在于提供一種可均勻順暢地匯流反應燃料的燃料電池組。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有排水膜的燃料電池組。
[0006]為達成上述的目的，本發(fā)明的燃料電池組包括N個膜電極組、N-1個導電連接板、獨立第一極導電板、及獨立第二極導電板，其中N為自然數(shù)且2 < N < 3000。各導電連接板包括第一極導電板以及第二極導電板，其中第一極導電板與第二極導電板連接。獨立第一極導電板與第N-1個導電連接板的第二極導電板相對應；獨立第二極導電板與第I個導電連接板的第一極導電板相對應。藉由上述的構(gòu)造，各膜電極組設(shè)于各第一極導電板與各第二極導電板之間，使得各對應的每一膜電極組、每一第一極導電板及每一第二極導電板形成一燃料電池單元，使得N個燃料電池單元被形成。且當NS 3時，第η個導電連接板的第二極導電板與第η+1個導電連接板的第一極導電板相對應，其中η為I至Ν-2的自然數(shù)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，各導電連接板的第一極導電板以及第二極導電板呈階梯排列。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，各導電連接板的第一極導電板以及第二極導電板為一體成形。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，各第二極導電板與獨立第二極導電板皆包括一流體通道以及一凸面結(jié)構(gòu)，其中凸面結(jié)構(gòu)位于流體通道周圍。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，凸面結(jié)構(gòu)與對應的膜電極組接觸。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，各第二極導電板與獨立第二極導電板皆包括多個穿孔，以供一反應燃料依序流入N個燃料電池單元。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，燃料電池組更包括一流體分配件，且流體分配件的一面與η個第二極導電板以及獨立第二極導電板連接。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，流體分配件包括第一氣孔以及第二氣孔，第一氣孔的位置與第一個燃料電池單元對應，且第二氣孔的位置與第N燃料電池單元對應。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，燃料電池組更包括第一外觀件，第一外觀件與流體分配件的另一面接觸。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，燃料電池組更包括第二外觀件，其中第二外觀件與N個第一極導電板及獨立第一極導電板連接，且第二外觀件包括多個透氣孔。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，各第一極導電板與獨立第一極導電板皆包括多個透氣孔。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，獨立第一極導電板及獨立第二陰極導電板皆包括一電力連接端。
[0018]本發(fā)明更提供一種燃料電池組合，其是由多個燃料電池組組合而成，其中各燃料電池組是藉由串/并聯(lián)形成一幾何形狀，幾何結(jié)構(gòu)可以是平面型、方形、環(huán)形、多邊形，以及前述幾何形狀的組合。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一實施例，各燃料電池組的流體分配件形成一連通結(jié)構(gòu)，用以導引反應流體進入燃料電池組，前述連通結(jié)構(gòu)可包含:串聯(lián)方式、并聯(lián)方式，以及串并聯(lián)方式的組合。
[0020]本發(fā)明另提供一種包括排水膜的燃料電池組，藉以排出反應燃料過多的水分與熱量。
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1本發(fā)明的燃料電池組的第一實施例的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；
[0023]圖2本發(fā)明的燃料電池組的第二實施例的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；
[0024]圖3本發(fā)明的燃料電池組的第三實施例的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；
[0025]圖4本發(fā)明的燃料電池組的第四實施例的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；
[0026]圖5本發(fā)明的燃料電池組的第五實施例的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；
[0027]圖6a導電連接板的一實施例的示意圖；
[0028]圖6b導電連接板的另一實施例的示意圖；
[0029]圖6c導電連接板的又一實施例的示意圖；
[0030]圖7本發(fā)明的燃料電池組合的一實施例的示意圖。
[0031]其中，附圖標記
[0032]燃料電池組l、la、lb、lc、ld
[0033]燃料電池單元10、10a、10b、10c
[0034]膜電極組11、11a、lib、11c、lid、Ile
[0035]導電連接板20、20a、20b、20c、20d
[0036]導電連接板20e、20f、20g
[0037]第一極導電板21、21a、21b、21c、21d
[0038]第二極導電板22、22a、22b、22c、22d
[0039]流體分配件50、50a、50b、50c
[0040]透氣孔211第二外觀件70
[0041]流體通道221凸面結(jié)構(gòu)222
[0042]穿孔223獨立第一極導電板30
[0043]透氣孔31、71、531外部連接端33
[0044]獨立第二極導電板40流體通道41
[0045]凸面結(jié)構(gòu)42電力連接端44、33
[0046]第一氣孔51第二氣孔52
[0047]容置槽53、53a第一外觀件60
[0048]燃料電池組合100排水膜80
[0049]排水單元81水氣200

【具體實施方式】
[0050]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出本發(fā)明的具體實施例，并配合所附的附圖，作詳細說明如下。
[0051]以下請參考圖1，以了解本發(fā)明的燃料電池組的第一實施例，其中圖1本發(fā)明的燃料電池組的第一實施例的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。
[0052]本發(fā)明的燃料電池組I包括:N個膜電極組11，其中N為自然數(shù)且2 < NS 3000、N-1個導電連接板20、一個獨立第一極導電板30、一個獨立第二極導電板40、流體分配件50、第一外觀件60以及第二外觀件70。
[0053]各導電連接板20皆包括第一極導電板21 (譬如陽極導電板)以及第二極導電板22(譬如陰極導電板)，而第一極導電板21與第二極導電板22連接，此外，如圖1所示，第一極導電板21以及第二極導電板22位于不同平面上。在本實施例中，第一極導電板21以及第二極導電板22為一體成形連接且呈階梯排列。獨立第一極導電板30與第N-1個導電連接板20的第二極導電板22相對應；獨立第二極導電板40與第I個導電連接板20的第一極導電板21相對應。需注意的是，在本說明書中的『第一極』與『第二極』代表電化學反應上不同極性，譬如『第一極』若是陽極，『第二極』則為陰極；若『第一極』是陰極，『第二極』則為陽極。
[0054]藉由上述的構(gòu)造，各膜電極組11設(shè)于各第一極導電板(包括第一極導電板21以及獨立第一極導電板30)與各第二極導電板(第二極導電板22以及獨立第二極導電板40)之間，使得各對應的每一膜電極組11、每一第一極導電板(包括第一極導電板21以及獨立第一極導電板30)及每一第二極導電板(第二極導電板22以及獨立第二極導電板40)形成一燃料電池單元10，使得N個燃料電池單元10被形成。
[0055]如圖1所示，在本實施例中，N=2，所以本發(fā)明的燃料電池組I包括兩個膜電極組11、11a、一個導電連接板20、一個獨立第一極導電板30、一個獨立第二極導電板40、一流體分配件50、一第一外觀件60以及一第二外觀件70。
[0056]如圖1所示，導電連接板20的第二極導電板22與獨立第一極導電板30相對，且一膜電極組11設(shè)于導電連接板20的第二極導電板22與獨立第一極導電板30之間以形成燃料電池單兀10 ;導電連接板20的第一極導電板21與獨立第二極導電板40相對,且一膜電極組Ila設(shè)于導電連接板20的第一極導電板21與獨立第二極導電板40之間以形成燃料電池單元10a，使得本實施例的燃料電池組I包括兩個燃料電池單元10與10a。
[0057]在本實施例中，如圖1所示，導電連接板20的第一極導電板21以及獨立第一極導電板30皆設(shè)有呈網(wǎng)狀排列的多個透氣孔211、31，藉以輔助排出膜電極組IlUla與一反應燃料(如:氫氣)發(fā)生電化學反應后產(chǎn)生的水。
[0058]如圖1所示，在本實施例中，導電連接板20的第二極導電板22設(shè)有流體通道221、41、一凸面結(jié)構(gòu)222、以及多個穿孔223，其中第二極導電板22的凸面結(jié)構(gòu)222位于流體通道221周圍，且如圖1所示，凸面結(jié)構(gòu)222與膜電極組11緊密接觸。同時，如圖1所示，第二極導電板22的多個穿孔223位于流體通道221的兩端，以供一反應燃料由穿孔223進入流體通道221后與膜電極組11發(fā)生電化學反應，使燃料電池單元10產(chǎn)生電能。
[0059]獨立第二極導電板40設(shè)有流體通道41、一凸面結(jié)構(gòu)42、以及多個穿孔43，獨立第二極導電板40的凸面結(jié)構(gòu)42位于流體通道41周圍，且如圖1所示，凸面結(jié)構(gòu)42與膜電極組Ila緊密接觸。同時，如圖1所示，獨立第二極導電板40的多個穿孔43位于流體通道41的兩端，以供一反應燃料由穿孔43進入流體通道41后與膜電極組Ila發(fā)生電化學反應，使燃料電池單元1a產(chǎn)生電能。
[0060]在此需注意的是，導電連接板20、獨立第一極導電板30、以及獨立第二極導電板40皆為氣密性高的導電材料，同時，凸面結(jié)構(gòu)222、42與膜電極組IlUla緊密接觸以及流體通道221、41的設(shè)計，藉以引導反應燃料(如:氫氣)在流體通道221、41流動且均勻地與膜電極組IlUla發(fā)生電化學反應。同時，因為流體通道221、41的孔徑不大，使得發(fā)生電化學反應后滯留在流體通道221、41內(nèi)的水體積也不會太大，所以當水滯留在流體通道221、41內(nèi)時，只要持續(xù)將反應燃料導入流體通道221、41內(nèi)，就可將滯留在流體通道221、41內(nèi)的水排出，以確保本發(fā)明的燃料電池組I電池性能的可靠度。
[0061]在本實施例中，如圖1所示，本發(fā)明的燃料電池組I的流體分配件50更包括第一氣孔51、第二氣孔52、以及容置槽53，第一氣孔51的位置與燃料電池單元10對應，且第二氣孔52的位置與燃料電池單元1a對應；同時，本實施例的燃料電池組I的流體分配件50的一面更設(shè)有多個容置槽53以容納并連接第二極導電板22以及獨立第二極導電板40。
[0062]本發(fā)明的燃料電池組I于運作時，必須將反應燃料(如:氫氣)由第一氣孔51導入本發(fā)明的燃料電池組I內(nèi)全部的燃料電池單元10內(nèi)，而圖1中虛線件號所示的方向為反應燃料在燃料電池單元10與1a內(nèi)的流動路徑。以圖1的實施例為例，反應燃料由第一氣孔51進入流體分配件50，再經(jīng)過透氣孔531與穿孔223，反應燃料會由流體通道221的一端進入流體通道221與膜電極組11發(fā)生電化學反應，之后再由流體通道221的另一端離開第二極導電板22，再穿孔43由進入獨立第二極導電板40的流體通道41與膜電極組I Ia發(fā)生電化學反應，最后再通過第二氣孔52離開本發(fā)明的燃料電池組I。
[0063]在此須注意的是，若反應燃料以圖1所示方向由第一氣孔51進入本發(fā)明的N個燃料電池單元10，且N-1個且N ^ 2的導電連接板20的第二極導電板22時，反應燃料將依序流入由第I個導電連接板20的第二極導電板22、第2個導電連接板20的第二極導電板22…直到反應燃料90流入第N-1導電連接板20的第二極導電板22后，反應燃料最后才流入獨立第二極導電板40。但本發(fā)明不以此為限，反應燃料也可由第二氣孔52進入N個燃料電池單元10，使得反應燃料將先流入獨立第二極導電板40，再依序進入N-1個的導電連接板20的第二極導電板22。
[0064]在本實施例中，如圖1所示，第一外觀件60與流體分配件50的另一面接觸，且第二外觀件70與第一極導電板21及獨立第一極導電板30連接，且第二外觀件70設(shè)有多個透氣孔71，藉以排出電池單元10、10a發(fā)生電化學反應后生成的水。此外，獨立第一極導電板30與獨立第二陰極導電板40更包括一電力連接端32及電力連接端44，用以與一外部負載連接，讓本發(fā)明的燃料電池組I為該外部元件提供電力。在此須注意的是，在本實施例中，第一外觀件60與第二外觀件70皆為具有能吸水且重量輕的特性，同時第一外觀件60與第二外觀件70適用的材質(zhì)可以是多孔材料或親水材料。
[0065]以下請參考圖2，以了解本發(fā)明的燃料電池組織第二實施例，其中圖2本發(fā)明的燃料電池組的第二實施例的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。
[0066]如圖2所示，在本實施例中，N=3，所以本發(fā)明的燃料電池組Ia包括三個膜電極組11、11a、Ilb,兩個導電連接板20、20a、一個獨立第一極導電板30、一個獨立第二極導電板40、流體分配件50a、第一外觀件60 (圖未示)以及第二外觀件70 (圖未示)，其中，三個膜電極組11、I la、I Ib為直線排列。
[0067]如圖2所示，導電連接板20的第二極導電板22與獨立第一極導電板30相對，且膜電極組11設(shè)于導電連接板20的第二極導電板22與獨立第一極導電板30之間以形成燃料電池單元10。導電連接板20的第一極導電板21與導電連接板20a的第二極導電板22a相對，且膜電極組Ila設(shè)于導電連接板20的第一極導電板21與導電連接板20a的第二極導電板22a之間以形成燃料電池單元10a。導電連接板20a的第一極導電板21a與獨立第二極導電板40相對,且膜電極組Ilb設(shè)于導電連接板20a的第一極導電板21a與獨立第二極導電板40之間形成燃料電池單元10b，使得本實施例的燃料電池組I包括三個燃料電池單元1UOa與1b0
[0068]同時，如圖2所示，本實施例的流體分配件50a的兩個容置槽53以及一個容置槽53a，其中兩個容置槽53的形狀與分別與獨立第一極導電板30及獨立第二極導電板40相配合，藉以分別容置獨立第一極導電板30及獨立第二極導電板40 ;容置槽53a的形狀則與導電連接板20a的第二極導電板22a相配合，藉以容置第二極導電板22a相配合。在此須注意的是，除了上述差異之外，本發(fā)明的燃料電池組Ia的運作方式以及各元件的詳細結(jié)構(gòu)皆與燃料電池組I相同，故相同部分將不再贅述，請參考本發(fā)明的燃料電池組I的相關(guān)敘述段落。
[0069]以下請參考圖3，以了解本發(fā)明的燃料電池組織第三實施例，其中圖3本發(fā)明的燃料電池組的第三實施例的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。
[0070]如圖3所示，在本實施例中，N=4，所以本發(fā)明的燃料電池組Ib包括四個膜電極組ll、lla、llb、llc，三個導電連接板20、20a、20b、一個獨立第一極導電板30、一個獨立第二極導電板40、流體分配件50b、第一外觀件60a以及第二外觀件70a,其中各膜電極組11、IlaUlbUlc為排列成田字型。
[0071]如圖3所不,各膜電極組ll、lla、llb、llc分別設(shè)于各第一極導電板(包括第一極導電板21、21a、21c以及獨立第一極導電板30)與各第二極導電板(第二極導電板22、22a、22c以及獨立第二極導電板40)之間，使得各對應的每一膜電極組ll、lla、llb、llc、每一第一極導電板(包括第一極導電板21、21a、21c以及獨立第一極導電板30)及每一第二極導電板(第二極導電板22、22a、22c以及獨立第二極導電板40)形成一燃料電池單元10、10a、10b、10c，使得四個燃料電池單元10被形成。在此須注意的是，除了上述差異之外，本發(fā)明的燃料電池組Ib的運作方式以及各元件的詳細結(jié)構(gòu)皆與燃料電池組I相同，故相同部分將不再贅述，請參考本發(fā)明的燃料電池組I的相關(guān)敘述段落。
[0072]以下請參考圖4，以了解本發(fā)明的燃料電池組織第四實施例，其中圖4本發(fā)明的燃料電池組的第四實施例的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。
[0073]如圖4所示，在本實施例中，N=6，所以本發(fā)明的燃料電池組Ib包括六個膜電極組11、11a、lib、11c、lid、lie、五個導電連接板20、20a、20b、20c、20d、一個獨立第一極導電板30、一個獨立第二極導電板40、流體分配件50c、第一外觀件60 (圖未不)以及第二外觀件70 (圖未示)，其中各膜電極組ll、lla、llb、llc、lld、lle為倆倆并排。
[0074]如圖4所示，各膜電極組ll、lla、llb、llc、lld、lle分別設(shè)于各第一極導電板(包括第一極導電板21、21a、21c、21d以及獨立第一極導電板30)與各第二極導電板(第二極導電板22、22a、22c、22d以及獨立第二極導電板40)之間，使得各對應的每一膜電極組11、11a、lib、11c、lid、lie、每一第一極導電板(包括第一極導電板21、21a、21c、21d以及獨立第一極導電板30)及每一第二極導電板(第二極導電板22、22a、22c、22d以及獨立第二極導電板40)形成一燃料電池單元10、10a、10b、10c，使得六個燃料電池單元10被形成。在此須注意的是，除了上述差異之外，本發(fā)明的燃料電池組Ic的運作方式以及各元件的詳細結(jié)構(gòu)皆與燃料電池組I相同，故相同部分將不再贅述，請參考本發(fā)明的燃料電池組I的相關(guān)敘述段落。
[0075]由第二實施例至第四實施例可以歸納如下，當N彡3時(如圖2至圖4所示的實施例)，第η個導電連接板20的第二極導電板22是與第η+1個導電連接板20的第一極導電板21相對應，其中η為I至Ν-2的自然數(shù)，譬如當Ν=4時，η為I及2;當Ν=6時，η為1、2、3及4。
[0076]以下請參考圖5，以了解本發(fā)明的燃料電池組織第五實施例，其中圖5本發(fā)明的燃料電池組的第五實施例的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。
[0077]第五實施例與前四個實施例最大的不同在于，第五實施例少了一個膜電極組11，但多了一個排水膜80，故第五實施例的膜電極組11的數(shù)目與導電連接板20的數(shù)目相同。如圖5所示，本實施例的燃料電池組Id具有一個導電連接板20、一個排水膜80、一個獨立第一極導電板30、一個獨立第二極導電板40、一個流體分配件50、一個第一外觀件60、以及一個第二外觀件70。
[0078]如圖5所不,本實施例的排水膜80設(shè)于獨立第一極導電板30及對應獨立第一極導電板30的第I個導電連接板的第二極導電板22之間，以形成一排水單元81。在本實施例中，排水膜80為不透氣且具親水性的高分子材料，比如:具有磺酸根的高分子材料。此夕卜，本實施例的膜電極組11設(shè)于獨立第二極導電板40及對應獨立第二極導電板40的第I個導電連接板20的第一極導電板21之間，以形成一燃料電池單元10。
[0079]當反應燃料進入燃料電池組Id時，流體通道221內(nèi)的反應燃料多具高溫高濕特性，容易造成流體通道221積水，進而影響燃料電池組Id的發(fā)電性能。為解決前述問題，特于燃料電池組Id中加入具親水性的排水膜80，如圖5的局部放大圖所示，藉由排水膜80為有親水性卻不透氣的材料特性，將反應燃料中過多水氣200與熱量由第二極導電板22傳導至獨立第一極導電板30，再藉由第二外觀件70擴散至燃料電池組Id外，以確保反應燃料于燃料電池組Id的流動路徑暢通，來維持燃料電池組Id的發(fā)電效率。
[0080]在此需注意的是，經(jīng)實驗，為達到較佳的排水效果，排水單元81最好是燃料電池組Id中最先接觸反應燃料的單元，也就是圖5所示的第一氣孔51對應的單元，藉以在第一時間排除反應燃料中過多水氣與熱量。然而，若不考慮最佳實施例，排水單元81的位置可以任意更動，不以前述實施例為限。
[0081]以下請參考圖6a、圖6b以及圖6c，以了解導電連接板的各種實施例，圖6a至圖6c為不同實施例態(tài)樣的導電連接板的示意圖。
[0082]第一極導電板21與第二極導電板22的形狀與連接位置可以有多種變化，在此特舉三種不同的實施態(tài)樣做為說明，但本發(fā)明不以此為限。如圖6a與圖6b所示，導電連接板20e的第一極導電板21與第二極導電板22皆呈矩形。并且如圖6a所示，導電連接板20f的第一極導電板21與第二極導電板22之間可以互相平行?；蚴侨鐖D6b所示，第一極導電板21與第二極導電板22之間可成有夾角Θ。如圖6c所不,導電連接板20f的第一極導電板21連接于第二極導電板22的短軸側(cè)邊。需注意的是，只要導電連接板20的第一極導電板21與第二極導電板22實質(zhì)上位于不同平面,而第一極導電板21與第二極導電板22間的夾角Θ的適用范圍可以為30度至180度。
[0083]以下請參考圖7，圖7為本發(fā)明的燃料電池組合的一實施例的示意圖。
[0084]在此須注意的是，將多個本發(fā)明的燃料電池組I組合后可形成一燃料電池組合100，其中各燃料電池組I是藉由串并聯(lián)形成一幾何結(jié)構(gòu)，幾何結(jié)構(gòu)可以是平面型、方形、環(huán)形、多邊形，以及前述結(jié)構(gòu)的組合。如圖7所示，本實施例的燃料電池組合100是由兩個分別具有兩個燃料電池單元的料電池組I組成。而此兩燃料電池組I的連接方式可利用卡勾嵌合、螺絲固定、或是粘膠貼附等常見習知的結(jié)合方式來連接兩料電池組I。同時各燃料電池組I的流體分配件50形成一連通結(jié)構(gòu)，以導引反應流體進入燃料電池組I，前述連通結(jié)構(gòu)可包含:串聯(lián)方式、并聯(lián)方式，以及串并聯(lián)方式的組合。不同實施例的燃料電池組l、la、lb、Ic之間亦可視實際使用需求組合，以增加本發(fā)明的適用性。
[0085]當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種燃料電池組，其特征在于，包括: N個膜電極組，其中N為自然數(shù)且2 SNS 3000 ； N-1個導電連接板，其中各該導電連接板包括一第一極導電板以及一第二極導電板，其中該第一極導電板與該第二極導電板連接； 一獨立第一極導電板，其是與該第N-1個導電連接板的第二極導電板相對應；以及 一獨立第二極導電板，其是與該第I個導電連接板的第一極導電板相對應； 藉由上述的構(gòu)造，各膜電極組設(shè)于各第一極導電板與各第二極導電板之間，使得各對應的每一膜電極組、每一第一極導電板及每一第二極導電板形成一燃料電池單兀，使得N個燃料電池單元被形成，且當N彡3時: 第η個導電連接板的第二極導電板是與第η+1個導電連接板的第一極導電板相對應，其中η為I至Ν-2的自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池組，其特征在于，各該導電連接板的該第一極導電板以及該第二極導電板呈階梯排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池組，其特征在于，各該導電連接板的該第一極導電板以及該第二極導電板為一體成形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至2任意一項所述的燃料電池組，其特征在于，各該第二極導電板與該獨立第二極導電板皆包括一流體通道以及一凸面結(jié)構(gòu)，其中該凸面結(jié)構(gòu)位于該流體通道周圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池組，其特征在于，該凸面結(jié)構(gòu)與對應的該膜電極組接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池組，其特征在于，各該第二極導電板與該獨立第二極導電板皆包括多個穿孔，以供一反應燃料依序流入該N個燃料電池單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料電池組，其特征在于，更包括一流體分配件，該流體分配件的一面與該η個第二極導電板以及該獨立第二極導電板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池組，其特征在于，該流體分配件包括一第一氣孔以及一第二氣孔，該第一氣孔的位置與該第一個燃料電池單元對應，且該第二氣孔的位置與該第N燃料電池單元對應。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池組，其特征在于，更包括一第一外觀件，其是與該流體分配件的另一面接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池組，其特征在于，更包括一第二外觀件，其中該第二外觀件與該N個第一極導電板及該獨立第一極導電板連接，且該第二外觀件包括多個透氣孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池組,其特征在于,各該第一極導電板與該獨立第一極導電板皆包括多個透氣孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池組，其特征在于，該獨立第一極導電板及該獨立第二陰極導電板皆包括一電力連接端。
13.一種燃料電池組合，其由多個如權(quán)利要求1所述的燃料電池組組合而成，其特征在于，各該燃料電池組是藉由串并聯(lián)形成一幾何結(jié)構(gòu)，該幾何結(jié)構(gòu)是平面型、方形、環(huán)形或多邊形，以及前述結(jié)構(gòu)的組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃料電池組合，其特征在于，各該燃料電池組的該流體分配件形成一連通結(jié)構(gòu)，用以導引反應流體進入燃料電池組，前述連通結(jié)構(gòu)可包含:串聯(lián)方式、并聯(lián)方式，以及串并聯(lián)方式的組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃料電池組組合，其特征在于，各該導電連接板的該第一極導電板以及該第二極導電板呈階梯排列并位于不同平面。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃料電池組組合，其特征在于，各該導電連接板的該第一極導電板以及該第二極導電板之間具有一夾角Θ。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃料電池組組合，其特征在于，該夾角Θ的適用范圍為30度至180度。
18.一種燃料電池組，其特征在于，包括: N-1個導電連接板，N為自然數(shù)且2 < N < 3000，其中各該導電連接板包括:一第一極導電板以及一第二極導電板，其中該第一極導電板與該第二極導電板連接； 一獨立第一極導電板，其是與該第N-1個導電連接板的第二極導電板相對應； 一獨立第二極導電板，其是與該第I個導電連接板的第一極導電板相對應； 一排水膜，其設(shè)于任一第一極導電板及與該第一極導電板對應的第二極導電板之間，以形成一排水單元；以及 N-1個膜電極組，各膜電極組設(shè)于未設(shè)置該排水膜80的各該第一極導電板及對應各該第一極導電板的各該第二極導電板之間，使得各對應的每一膜電極組、每一第一極導電板及每一第二極導電板形成一燃料電池單元，使得N-1個燃料電池單元被形成，且當N彡3時: 第η個導電連接板的第二極導電板與第η+1個導電連接板的第一極導電板相對應，其中η為I至Ν-2的自然數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的燃料電池組，其特征在于，該排水膜設(shè)于該獨立第一極導電板及對應該獨立第一極導電板的該第N-1個導電連接板的第二極導電板之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的燃料電池組，其特征在于，該排水膜為具親水性的高分子材料。
【文檔編號】H01M8/02GK104347887SQ201310364706
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】洪建儒, 許桓瑞, 趙以諾, 林賜岱, 吳岳璋, 何芳瑜 申請人:聚眾聯(lián)合科技股份有限公司