发明名称 燃料电池组之组合极板之流场
摘要 一种燃料电池组之组合极板之流场,组合极板包含一阳极板、一阴极板、一水冷却板及一空气冷却板。阳极板与阴极板的流场设计,使氢气与氧气均匀流通其每一通道,而且每一通道的路径长度相同,使氢气与氧气流通于每一通道可与催化剂反应均匀,以及提供足够之电化学反应用之氢气与氧气的流量。并且,冷却水或冷却空气之冷却板的流场设计,使其对冷却水或冷却空气产生扰流作用。
申请公布号 TW540832 申请公布日期 2003.07.01
申请号 TW091207468 申请日期 2002.05.23
申请人 亚太燃料电池科技股份有限公司 发明人 杨源生;郑耀宗;徐耀昇;高本木;杨德洲
分类号 H01M8/00 主分类号 H01M8/00
代理机构 代理人 赖经臣 台北市松山区南京东路三段三四六号一一一二室;宿希成 台北市松山区南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种燃料电池组之阳极板之流场,该阳极板为矩形设计,该阳极板之一氢气进气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该阳极板之第一侧边的上半部位置,该阳极板之一氢气出气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在相对于该阳极板之第一侧边之第二侧边的下半部位置,该阳极板之第一流场区的每一通道是相互平行且垂直于该氢气进气孔,在第一流场区的每一通道之第一转角端以圆弧垂直转角进入该阳极板之第二流场区,第二流场区的每一通道是相互平行且平行于该氢气进气孔,在第二流场区的每一通道之第二转角端以圆弧垂直转角进入该阳极板之第三流场区,第三流场区的每一通道是相互平行且垂直于该氢气进气孔,在第三流场区的每一通道之第三转角端以圆弧垂直转角进入该阳极板之第四流场区,第四流场区的每一通道是相互平行且平行于该氢气进气孔,在第四流场区的每一通道之第四转角端以圆弧垂直转角进入该阳极板之第五流场区,第五流场区的每一通道是相互平行且垂直于该氢气进气孔与该氢气出气孔,电化学反应用之氢气由该氢气进气孔进入该阳极板后,呈S形流动于第一流场区至第五流场区的每一通道,而由该氢气出气孔流出未反应之氢气。2.如申请专利范围第1项所述之燃料电池组之阳极板之流场,其中,该阳极板的每一通道之路径长度是相等的。3.如申请专利范围第1项所述之燃料电池组之阳极板之流场,其中,该阳极板之一冷却用进孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该阳极板的第二侧边且与该氢气出气孔上下排列,该阳极板之一冷却用出孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该阳极板的第一侧边且与该氢气进气孔上下排列,该冷却用进孔与该冷却用出孔对该阳极板的每一通道是不相通的。4.如申请专利范围第1项所述之燃料电池组之阳极板之流场,其中,该阳极板之复数个空气进气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其左右平行排列在该阳极板之第一侧边与第二侧边之间的第三侧边,该阳极板之复数个空气出气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其左右平行排列在相对于该阳极板之第三侧边的第四侧边,该些空气进气孔与该些空气出气孔对该阳极板的每一通道是不相通的。5.一种燃料电池组之阴极板之流场,该阴极板为矩形设计,该阴极板之复数个空气进气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其左右平行排列在该阴极板的第一侧边,该阴极板之复数个空气出气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其左右平行排列在相对于该阴极板之第一侧边的第二侧边,该阴极板之流场的每一通道是相互平行且垂直于该些空气进气孔与该些空气出气孔,电化学反应用之含氧气的空气由该些空气进气孔进入该阴极板后,呈直线平行流动于该阴极板之流场的每一通道,而由该些空气出气孔流出空气。6.如申请专利范围第5项所述之燃料电池组之阴极板之流场,其中,该阴极板的每一通道之路径长度是相等的。7.如申请专利范围第5项所述之燃料电池组之阴极板之流场,其中,该阴极板之一氢气进气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该阴极板之第一侧边与第二侧边之间之第三侧边的上半部位置,该阴极板之一氢气出气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在相对于该阴极板之第三侧边之第四侧边的下半部位置,该氢气进气孔与该氢气出气孔对该阴极板的每一通道是不相通的。8.如申请专利范围第7项所述之燃料电池组之阴极板之流场,其中,该阴极板之一冷却用进孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该阴极板的第四侧边且与该氢气出气孔上下排列,该阴极板之一冷却用出孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该阴极板的第三侧边且与该氢气进气孔上下排列,该冷却用进孔与该冷却用出孔对该阴极板的每一通道是不相通的。9.一种燃料电池组之水冷却板之流场,该水冷却板为矩形设计,该水冷却板之一冷却水进水孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该水冷却板之第一侧边的上半部位置,该水冷却板之一冷却水出水孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在相对于该水冷却板之第一侧边之第二侧边的下半部位置,该水冷却板之第一流场区的每一通道是相互平行且垂直于该冷却水进水孔,在第一流场区的每一通道之第一转角端以圆弧垂直转角进入该水冷却板之第二流场区,并且由每一通道分支成为两个支通道,第二流场区的每一支通道是相互平行且平行于该冷却水进水孔,在第二流场区的每一支通道之第二转角端以圆弧垂直转角进入该水冷却板之第三流场区,并且由两个支通道合并成为一个通道,第三流场区的每一通道是相互平行且垂直于该冷却水进水孔与该冷却水出水孔,冷却水由该冷却水进水孔进入该水冷却板后,以流动于第一流场区至第三流场区的每一通道,冷却水由一个通道分流至两个支通道,再由两个支通道合并为一个通道,其对冷却水产生扰流作用,而后由该冷却水出水孔流出具有该燃料电池组所产生之热的冷却水。10.如申请专利范围第9项所述之燃料电池组之水冷却板之流场,其中,该水冷却板之一氢气进气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该水冷却板的第二侧边且与该冷却水出水孔上下排列,该水冷却板之一氢气出气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该水冷却板的第一侧边且与该冷却水进水孔上下排列,该氢气进气孔与该氢气出气孔对该水冷却板的每一通道是不相通的。11.如申请专利范围第9项所述之燃料电池组之水冷却板之流场,其中,该水冷却板之复数个空气进气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其左右平行排列在该水冷却板之第一侧边与第二侧边之间的第三侧边,该水冷却板之复数个空气出气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其左右平行排列在相对于该水冷却板之第三侧边的第四侧边,该些空气进气孔与该些空气出气孔对该水冷却板的每一通道是不相通的。12.一种燃料电池组之空气冷却板之流场,该空气冷却板为矩形设计,该空气冷却板之一冷却空气进气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该空气冷却板之第一侧边的上半部位置,该空气冷却板之第一流场区的每一通道是相互平行且垂直于该冷却空气进气孔,在第一流场区的每一通道之第一转角端以圆弧垂直转角进入该空气冷却板之第二流场,并且由每一通道分支成为两个支通道,第二流场区的每一支通道是相互平行且平行于该冷却空气进气孔,在第二流场区的每一支通道之第二转角端以圆弧垂直转角进入该空气冷却板之第三流场区,并且由两个支通道合并成为一个通道,第三流场区的每一通道是相互平行且垂直于该冷却空气进气孔,并直通相对于该空气冷却板之第一侧边之第二侧边的下半部位置,冷却空气由该冷却空气进气孔进入该空气冷却板后,以流动于第一流场区至第三流场区的每一通道,冷却空气由一个通道分流至两个支通道,再由两个支通道合并为一个通道,其对冷却空气产生扰流作用,而后由第三流场区的每一通道直接流出具有该燃料电池组所产生之热的冷却空气至该燃料电池组外。13.如申请专利范围第12项所述之燃料电池组之空气冷却板之流场,其中,该空气冷却板之一氢气进气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该空气冷却板的第二侧边且在第三流场区的每一通道之上方,该空气冷却板之一氢气出气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其在该空气冷却板的第一侧边且与该冷却空气进气孔上下排列,该氢气进气孔与该氢气出气孔对该空气冷却板的每一通道是不相通的。14.如申请专利范围第12项所述之燃料电池组之空气冷却板之流场,其中,该空气冷却板之复数个空气进气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其左右平行排列在该空气冷却板之第一侧边与第二侧边之间的第三侧边,该空气冷却板之复数个空气出气孔是呈椭圆长条状之凹槽,其左右平行排列在相对于该空气冷却板之第三侧边的第四侧边,该些空气进气孔与该些空气出气孔对该空气冷却板的每一通道是不相通的。图式简单说明:图1为习知燃料电池之工作示意图;图2为本创作之阳极板之流场;图3为本创作之阴极板之流场;图4为本创作之水冷却板之流场;图5为本创作之空气冷却板之流场;以及图6为本创作之水冷式燃料电池组之外观示意图。
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