[发明专利]燃料电池结构

说明书

技术领域

本发明是关于一种燃料电池结构，特别是关于一种在对膜电极组板、阴极流道板与阳极流道板进行组装时，能够使用超音波融接手段来将膜电极组板固定在阴极流道板与阳极流道板之间。

背景技术

燃料电池是一种高效能的能源转换装置，在其阳极供应燃料并在阴极供应氧气剂，即可通过电化学反应将燃料的化学能转换成电能。其所使用的燃料可为氢气或经重组后的天然气、甲醇、汽油等，而其氧气剂可为氧气或空气。若以氢气为燃料则燃料电池的产物是水、电能与热能，故燃料电池可说是一种低污染甚至零污染的发电装置。

传统燃料电池的结构是采用黏剂(Adhesives)，例如PP胶，来将膜电极组(MEA)层黏着固定在阴极流道板与阳极流道板之间。通常此类型的燃料电池是采用印刷电路板制程来制造燃料电池，由于使用印刷电路板制程必须购买昂贵的设备，因此，燃料电池制造成本往往甚为高昂。

另一种传统燃料电池的结构是采用螺合手段，例如螺栓与螺帽的螺合，来将膜电极组层螺紧固定在阴极流道板与阳极流道板之间。通常而言，实行螺合手段而组装出来的燃料电池，其整体体积往往非常庞大，不容易随身携带。

本发明发明人有鉴于公知燃料电池于制作及使用上存有的缺失，乃亟思改良而发明出一种燃料电池结构，来解决上述缺失。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种燃料电池结构，能够使用超音波融接手段，来将膜电极组板固定在阴极流道板与阳极流道板。

为达上述的目的，本发明包括：膜电极组板、阴极流道板与阳极流道板。膜电极组板包括至少一个以上的膜电极组、一片上框板、一片下框板，该些膜电极组是夹层设置在上框板与下框板之间，以及上框板与下框板的材质是为可被超音波振动频率熔接手段而融熔的材质。阴极流道板是为板体结构且接合于膜电极组板的上框板。阳极流道板是为板体结构且是接合于膜电极组板的下框板。阴极流道板与阳极流道板体的材质是为可被超音波振动频率熔接手段而融熔的材质。通过阴极流道板、膜电极组板、阳极流道板是自上而下依序积层堆栈且利用超音波振动频率熔接手段，而将阴极流道板、膜电极组板、阳极流道板熔接接合成单片结构。

附图说明

图1显示本发明较佳实施例的燃料电池结构的结构示意图。

图2A显示图1的本发明燃料电池结构的立体分解图。

图2B显示图1的本发明燃料电池结构在另一视角的立体分解图。

图3显示本发明较佳实施例的膜电极组板的立体分解图。

图4显示本发明较佳实施例的阴极流道板的立体图。

图5显示图4的本发明阴极流道板设置有集电片的立体图。

图6显示本发明较佳实施例的阳极流道板的立体图。

图7显示图6的本发明阳极流道板设置有集电片的立体图。

图8显示本发明燃料电池结构被施以超音波融接手段的接合区域的示意图。

主要组件符号说明

1    燃料电池结构

10   膜电极组板

101  膜电极组        1011  质子交换膜

102  上框板          1021  第一开口

103  下框板          1031  第二开口

12   阴极流道板

121  板体            122   流入流道结构

123  槽体

124  流出流道结构    125   第一镂空区域

126  第二镂空区域

13   阳极流道板

131  板体            132   分流部

133  流入流道结构    134   槽体

135  流出流道结构

136  流出孔          14    集电片

具体实施方式

请参阅图1、图2A、图2B，本发明燃料电池结构1包括膜电极组板10、阴极流道板12与阳极流道板13，在组装时，阴极流道板12、膜电极组板10、阳极流道板13是自上而下依序积层堆栈，且利用超音波振动频率熔接手段，而将阴极流道板12、膜电极组板10、阳极流道板13熔接接合成单片结构。以下分别将详述该些构件。

请参见图3，膜电极组板10包括至少一个以上的膜电极组101、一片上框板102、一片下框板103，且该些膜电极组101是夹层设置在上框板102与下框板103之间，以及上框板102与下框板103的材质是采用可被超音波振动频率熔接手段而融熔的材质。