| 主权项 |
1.一种燃料电池堆,其包括: 一对端部平板; 复数个薄膜电极组件,其依续地被配置在该等端部 平板之间;以及 一个双极板组件,其以可操作的方式置于相邻摆置 的薄膜电极组件之间,其中,该双极板组件包括:一 个结构金属的一个结构层、一个传导金属的一个 传导层,该传导层以金属与金属间的方式扩散到该 结构层、以及一个至少部份地由该传导层所界定 的流场,其中,该结构金属与该传导金属具有不同 的成份。 2.如申请专利范围第1项所述之燃料电池堆,其中, 该结构金属包括:钛金属。 3.如申请专利范围第1项所述之燃料电池堆,其中, 该传导金属包括:不锈钢。 4.如申请专利范围第1项所述之燃料电池堆,其中, 该结构金属包括:钛金属,以及该传导金属包括:不 锈钢。 5.如申请专利范围第1项所述之燃料电池堆,其中, 该双极板组件被构型以将电荷从其中一个薄膜电 极组件传导到另一个薄膜电极组件。 6.如申请专利范围第1项所述之燃料电池堆,其中, 该流场包括:一个流场通道,其由该传导金属以牺 牲性方式被蚀刻。 7.如申请专利范围第6项所述之燃料电池堆,其中, 该流场通道延伸进入到该传导层中。 8.如申请专利范围第7项所述之燃料电池堆,其中, 该流场通道延伸穿过该传导层,并且其具有一个至 少部份地由该结构层所界定的底部。 9.如申请专利范围第6项所述之燃料电池堆,其中, 该传导层具有一厚度,并且该流场具有一深度,而 该深度等于该传导层的厚度。 10.如申请专利范围第1项所述之燃料电池堆,其中, 该结构金属具有一较该传导金属高的强度-重量比 。 11.如申请专利范围第1项所述之燃料电池堆,其中, 该传导金属具有一较该结构金属低的接触电阻。 12.如申请专利范围第1项所述之燃料电池堆,其中, 该传导层是一个第一传导层,而该双极板组件更包 括:该传导金属的一第二传导层,该第二传导层以 金属与金属间的方式扩散到与该第一传导层相对 的该结构层。 13.如申请专利范围第12项所述之燃料电池堆,其中, 该双极板组件更包括:一个第二流场,该第二流场 至少部份地由该第二传导层所界定。 14.如申请专利范围第1项所述之燃料电池堆,其结 合一个氢气源,该氢气源可将氢气流输送到该燃料 电池堆。 15.如申请专利范围第14项所述之燃料电池堆,其中, 该氢气源包括:一个燃料处理器,该燃料处理器可 从一供给流束中产生氢气流束。 16.如申请专利范围第15项所述之燃料电池堆,其中, 该供给流束包括:水以及一种含碳原料。 17.如申请专利范围第16项所述之燃料电池堆,其中, 该燃料处理器包括:一个重整区域,该重整区域可 产生一股混合气体流束,该混合气体流束包含来自 该供给流束的氢气与其它的氢气,并且其中,该氢 气流束由该混合过的气体流束所形成。 18.如申请专利范围第17项所述之燃料电池堆,其中, 该燃料处理器更包括:一个分离区域,该分离区域 包含至少一种氢气可选择性薄膜,该氢气可选择性 薄膜可将混合过的气体流束分离成为一股富含氢 气流束,该股富含氢气流束实质上至少包含纯氢气 与一股含有至少一部份的其它气体之副产物流束 。 19.一种燃料电池堆,其包括: 一对端部平板; 复数个薄膜电极组件,其被配置在该等端部平板之 间;以及 一个双极板组件,其以可操作的方式置于相邻摆置 的薄膜电极组件之间,其中,该双极板组件包括: 一个结构金属的一个结构芯材; 一个传导金属的一个阳极介面层,该阳极介面层在 一个第一过渡区域处连接到该结构芯材,该第一过 渡区域包括以金属与金属间扩散的方式之结构金 属与传导金属;以及 一个传导金属的一个阴极介面层,该阴极介面层在 一个第二过渡区域处连接到该结构芯材,该第二过 渡区域包括以金属与金属间的扩散方式之结构金 属与传导金属,其中,该结构金属与该传导金属具 有不同的成份。 20.如申请专利范围第19项所述之燃料电池堆,其中, 该结构金属具有一较该传导金属高的强度-重量比 ,并且该传导金属具有一较该结构金属低的接触电 阻。 21.如申请专利范围第20项所述之燃料电池堆,其中, 该结构金属包括:钛,以及该传导金属包括:不锈钢 。 22.如申请专利范围第19项所述之燃料电池堆,其中, 该双极板组件更包括:一个阳极流场,该阳极流场 至少部份地由该阳极介面层所界定。 23.如申请专利范围第22项所述之燃料电池堆,其中, 该阳极流场延伸进入到该阳极介面层。 24.如申请专利范围第23项所述之燃料电池堆,其中, 该阳极流场延伸通过该阳极介面层,其并且包括: 一个至少部份地由该结构芯材所界定的底部。 25.如申请专利范围第19项所述之燃料电池堆,其中, 该双极板组件更包括:一个阴极流场,该阴极流场 至少部份地由该阴极介面层所界定。 26.如申请专利范围第25项所述之燃料电池堆,其中, 该阴极流场延伸进入到该阴极介面层。 27.如申请专利范围第26项所述之燃料电池堆,其中, 该阴极流场延伸通过该阴极介面层,其并且包括: 一个至少部份地由该结构芯材所界定的底部。 28.如申请专利范围第19项所述之燃料电池堆,其中, 该结构芯材的一部份被定位在一个阳极侧板之上, 并且另一部份被定位在一个阴极侧板之上,并且其 中,一个导管被定位在该阳极侧板与该阴极侧板之 间。 29.一种建构双极板组件以用于燃料电池堆之方法, 该方法包括: 提供一结构金属的一结构层; 将一传导金属的一传导层连接到该结构层,其中, 该结构金属与该传导金属具有不同的成份;以及 将一流场蚀刻到该传导层,同时使被连接的结构层 大致上未被蚀刻。 30.如申请专利范围第29项所述之方法,其中,将一传 导金属的一传导层连接到该结构层包括:透过以金 属与金属间扩散的方式来连接该等层。 31.如申请专利范围第30项所述之方法,其中,该传导 层与该结构层透过滚轧包覆的方式被连接。 32.如申请专利范围第30项所述之方法,其中,该传导 层与该结构层透过爆炸包覆的方式被连接。 33.如申请专利范围第29项所述之方法,其中,该结构 金属包括:钛。 34.如申请专利范围第29项所述之方法,其中,该传导 金属包括:不锈钢。 35.如申请专利范围第29项所述之方法,其中,该结构 金属包括:钛,而该传导金属包括:不锈钢。 36.如申请专利范围第29项所述之方法,其中,该流场 用一种蚀刻剂来蚀刻,该蚀刻剂被挑选来与该传导 金属反应,同时使该结构金属大致上未被蚀刻。 37.如申请专利范围第36项所述之方法,其中,该蚀刻 剂包括:三氯化铁。 38.如申请专利范围第36项所述之方法,其中,该蚀刻 剂被选择不会与该结构金属反应。 39.如申请专利范围第29项所述之方法,其更包括:将 该传导金属的第二传导层连接到该结构层,并且将 一第二流场蚀刻到该第二传导层,同时使被连接的 结构层大致上未被蚀刻,其中,该传导层与该第二 传导层将该结构层夹在中间。 40.一种建构双极板组件以用于燃料电池堆之方法, 该方法包括: 提供一结构金属的一结构层; 将一传导金属的一传导层包覆到该结构层;以及 建立至少部份地由该传导层所界定的一流场。 41.如申请专利范围第40项所述之方法,其中,该结构 金属包括:钛。 42.如申请专利范围第40项所述之方法,其中,该传导 金属包括:不锈钢。 43.如申请专利范围第40项所述之方法,其中,将该传 导层包覆到该结构层的方式降低该结构金属与该 传导金属的总厚度。 44.如申请专利范围第40项所述之方法,其中,将该传 导层包覆到该结构层的方式包括:将该结构层与该 传导层滚轧包覆在一起。 45.如申请专利范围第40项所述之方法,其中,将该传 导层包覆到该结构层的方式包括:将该结构层与该 传导层爆炸包覆在一起。 46.如申请专利范围第40项所述之方法,其中,建立该 流场的方式包括:用一种蚀刻剂来牺牲性蚀刻该传 导层。 47.如申请专利范围第46项所述之方法,其中,该蚀刻 剂包括:三氯化铁。 48.如申请专利范围第46项所述之方法,其中,建立该 流场的方式包括:牺牲性蚀刻该传导层以形成一流 场,该流场延伸通过该传导层。 49.如申请专利范围第48项所述之方法,其中,该传导 层具有一厚度,并且该流场具有一深度,而该深度 等于该传导层的厚度。 50.如申请专利范围第40项所述之方法,其更包括:将 该传导金属的第二传导层包覆到该结构层,并且建 立一第二流场,而该第二流场至少部份地由该第二 传导层所界定,其中,该传导层与该第二传导层将 该结构层夹在中间。 51.一种建构双极板组件以用于燃料电池堆之方法, 其包括: 提供一结构金属的一结构芯材; 将一传导金属的一阳极介面传导层包覆到该结构 芯材; 建立一阳极流场,该阳极流场至少部份地由该阳极 介面传导层所界定; 将该传导金属的一阴极介面传导层包覆到该结构 芯材;以及 建立一阴极流场,该阴极流场至少部份地由该传导 层所界定的一流场。 52.如申请专利范围第51项所述之方法,其中,该结构 金属包括:钛。 53.如申请专利范围第51项所述之方法,其中,该传导 金属包括:不锈钢。 54.如申请专利范围第51项所述之方法,其中,该结构 金属包括:钛,而该传导金属包括:不锈钢。 55.如申请专利范围第51项所述之方法,其中,该建立 的步骤包括:牺牲性蚀刻该传导层。 56.如申请专利范围第55项所述之方法,其中,该建立 的步骤包括:牺牲性蚀刻该传导层,同时使该结构 层未被蚀刻。 图式简单说明: 图1为并入有若干个依据本发明的双极板组件之燃 料电池堆的一个概略视图。 图2为一个质子交换膜燃料电池的概略视图。 图3为复数个燃料电池的概略局部视图,其可以被 用于依据本发明的燃料电池堆中。 图4为一个燃料电池的概略分解视图,其可以被用 于依据本发明的燃料电池堆中。 图5为一个双极板组件之一部份的概略局部视图, 该双极板组件被构型以用于依据本发明的燃料电 池堆中。 图6为另一个双极板组件之一部份的概略局部视图 ,该双极板组件被构型以用于依据本发明的燃料电 池堆中。 图7为另一个双极板组件之一部份的概略局部视图 ,该双极板组件被构型以用于依据本发明的燃料电 池堆中。 图8为另一个双极板组件之一部份的概略局部视图 ,该双极板组件被构型以用于依据本发明的燃料电 池堆中。 图9为说明用的冷却剂单元的概略局部视图,该冷 却剂单元可以被用于依据本发明的燃料电池堆中 。 图10为另一个双极板组件之一部份的概略剖面视 图,该双极板组件被构型以用于依据本发明的燃料 电池堆中。 图11为依据本发明所建构的未包覆之一个双极板 组件的一部份之概略显微镜视图。 图12为依据本发明所建构的包覆之一个双极板组 件的一部份之概略显微镜视图,该视图系沿着图5 之线11-12所截取。 图13为一个概略视图,其展示将一传导金属包覆到 一结构金属以形成一个双极板组件的一部份之方 法。 图14为一个概略视图,其展示将两个传导金属包覆 到一结构金属的相对面以形成一个双极板组件的 一部份之方法。 图15为在一个流场被蚀刻到该双极板组件之前的 一个双极板组件的一部份之概略局部视图。 图16为在一个流场被蚀刻到该双极板组件的一个 传导层之前的一个双极板组件的一部份之概略局 部视图。 图17显示一种建构一个双极板组件的方法。 图18为一个燃料电池系统的一个概略视图,该燃料 电池系统系包括一个燃料电池堆,该燃料电池堆具 有依据本发明的若干双极板组件。 图19为另一个燃料电池系统的一个概略视图,该燃 料电池系统系包括一个燃料电池堆,该燃料电池堆 具有依据本发明的若干双极板组件。 图20为一个燃料处理器的一个概略视图,该燃料处 理器可以与依据本发明的若干燃料电池系统一起 使用。 图21为另一个燃料处理器的一个概略视图,该燃料 处理器可以与依据本发明的若干燃料电池系统一 起使用。 |
