[发明专利]外挂式流道燃料电池结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池，特别是涉及一种应用于燃料电池的外挂式流道燃料电池结构。

背景技术

燃料电池为一种将化学能转换为电能的装置，其特性为只要不断供应燃料电池化学反应所需的燃料，燃料电池即可持续产生电能。燃料电池具有产电效率高、无污染、燃料更换度高......等优点，因此燃料电池已成为发展绿色能源的重要技术之一。而燃料电池内部结构是由多数个阴极与阳极流道所构成，藉由流道不断地传输燃料，使得燃料电池可持续进行化学反应，并同时产生电能。因此燃料电池内流道的设计，是直接影响燃料传输的效能，亦与燃料电池的性能高度相关。

如美国专利第6,503,650号所揭露的一种燃料电池系统，其包括：一多层燃料电池元件，其是由多数个燃料电池单元堆叠形成；一氧气传输道；以及一燃料传输道。其中每一燃料电池单元是具有氧气内流道以及燃料内流道，且分别与氧气传输道及燃料传输道相互连接。

上述的美国专利第6,503,650号中，是将氧气传输道设置于多层燃料电池元件的外侧，而燃料传输道是由多数个燃料电池单元相互堆叠之后，形成一通道在多层燃料电池元件之内，且需再使用一分流装置，才可使燃料传输道与燃料内流道相连通。

上述的前案，是藉由氧气与燃料传输道的设计，用以避免传输道发生阻塞而导致燃料电池性能降低的问题，但具有如以下的缺点：

1、燃料传输道是由多数个燃料电池单元堆叠形成的通道，因此若其中一燃料电池单元在堆叠时出现错位，将导致燃料传输道形状受到影响，进而降低燃料电池整体工作效率。

2、传输至燃料电池单元内的燃料，需进一步使用分流装置，才可使得燃料平均分布于燃料电池单元中，因此降低了燃料进入燃料电池单元的速率。

由此可见，上述现有的燃料电池在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的外挂式流道燃料电池结构，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的燃料电池存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的外挂式流道燃料电池结构，能够改进一般现有的燃料电池，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的燃料电池存在的缺陷，而提供一种新型的外挂式流道燃料电池结构，所要解决的技术问题是使其将氧气、燃料以及冷却流道外挂于燃料电池堆之外，由于每一流道是独立于燃料电池堆之外，因此组装外流道与内流道的过程将更为简易与方便，亦可提升内外流道之间定位的精确度，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种新型的外挂式流道燃料电池结构，所要解决的技术问题是使其具有可同时传输燃料、氧化剂及冷却液体或气体至多数个内流道，因此可达到提升燃料传输的速率，并且有效移除燃料电池堆所产生的废热的功效，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种外挂式流道燃料电池结构，其包括：一燃料电池堆，其是由多数个燃料电池单元互相堆叠而成，且每一该燃料电池单元具有多数个氧化剂内流道、多数个燃料内流道以及多数个冷却内流道；一第一氧化剂外流道，其是结合于该燃料电池堆的表面，且与所有该氧化剂内流道的第一端部相连通；一第二氧化剂外流道，其是结合于该燃料电池堆的表面，且与所有该氧化剂内流道的第二端部相连通；一第一燃料外流道，其是结合于该燃料电池堆的表面，且与所有该燃料内流道的第一端部相连通；一第二燃料外流道，其是结合于该燃料电池堆的表面，且与所有该燃料内流道的第二端部相连通；一第一冷却外流道，其是结合于该燃料电池堆的表面，且与所有该冷却内流道的第一端部相连通；以及一第二冷却外流道，其是结合于该燃料电池堆的表面，且与所有该冷却内流道的第二端部相连通。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的外挂式流道燃料电池结构，其中所述的第一氧化剂外流道是具有至少一第一氧化剂传输孔以及一第一氧化剂传输开口，其是与所有该氧化剂内流道的第一端部相连通。