[发明专利]流体流场板总成及燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种流体流场板总成及具有流体流场板总成的燃料电池系统。

背景技术

流场板是为被设计于流体相关应用的结构，例如，用于携载、传递、分隔及/或分散一或多种形式的流体。在此所使用的措辞”流体”是为一宽广的涵义，其可以为能够从一点流至另一点的任何东西。举例来说，一流体可以包含空气、气体、液体及黏性流体等，其每一种本身或部份皆能从一点流动或移动至另一点。

做为一说明的例子，对于流场板的多种应用之一是为燃料电池应用，其中，流体流场板可以被使用于传输、导引及/或分散一或多种”燃料”，其可以是一液体或气体的形式，用于产生电力。图1A是显示使用流体流场板用于其燃料分配的一习知的燃料电池的立体示意图。图1B是显示根据图1A的燃料电池的剖面示意图。

请参阅图1A及图1B，一单一燃料电池200，例如一质子交换膜燃料电池(亦可被称为”PEMFC”)，可以包含一膜电极组210、两个气体扩散层205、206及两个流体流场板201、202。两个气体扩散层205、206可以夹住膜电极组210，以及两个流体流场板201、202可以夹住膜电极组210与两个气体扩散层205、206。每一个流体流场板201、202可以提供一或多个流道，例如，在图1B中的流道203、204，以及一反应物流体可以流过每一个流道。做为一例子，膜电极组210可以具有一质子交换膜209、一阳极触媒层207及一阴极触媒层208。阳极触媒层207及阴极触媒层208皆可以包括白金或白金合金，其可以做为一催化剂以及促进电化学燃料电池反应。

为了促进流体分布的效率或容易度或一伴随元件(例如，一燃料电池装置)的效率或容易度，提供可以增加流动活动或分布的容易度、降低流动阻抗、简化系统或元件设计或提供不同流体流动特性的流体流场板是值得向往的。

发明内容

本发明要解决的一技术问题在于提供一种流体流场板总成。

在一实施例之中，一种流体流场板总成可以包括一第一歧道、一第二歧道及结合于该第一歧道与该第二歧道之间的至少一流体流道。该第一歧道具有用于接收一进入流体的一流体入口，并且是沿一第一方向延伸，以提供用于沿该第一方向部份输送该进入流体的一管道。第一歧道具有位于该第一歧道的一侧壁区域的至少一部份中的至少一分配出口，并且是经由该至少一分配出口释出该进入流体的至少一部份来做为一释出流体。该第二歧道具有用于排出一排出流体的一流体出口，该排出流体包括该进入流体的至少一部份，并且是沿一第二方向延伸，以提供用于沿该第二方向部份输送该排出流体的一管道。该第二歧道是经由位在该第二歧道上的至少一排出流体入口接收该排出流体。该至少一流体流道是结合于该至少一分配出口的至少一个与该至少一排出流体入口的至少一个之间，用以分配该释出流体的至少一部份。该至少一流体流道具有延伸于至少两方向中以及实质上沿一流体分配平面延伸的多个管道区。该释出流体的该至少一部份可以流经该至少一流体流道以及流至该至少一排出流体入口的至少一个而做为该排出流体的至少一部份。该第一方向以及该第二方向是实质上平行于该流体分配平面。

本发明要解决的又一技术问题在于提供一种燃料电池系统。

在另一实施例之中，一种燃料电池系统可以具有至少一流体流场板总成，以及该流体流场板总成可以包括一第一歧道、一第二歧道及结合于该第一歧道与该第二歧道之间的至少一流体流道。该第一歧道具有用于接收一进入流体的一流体入口，并且是沿一第一方向延伸，以提供用于沿该第一方向部份输送该进入流体的一管道。该第一歧道具有位于该第一歧道的一侧壁区域的至少一部份中的至少一分配出口，并且是经由该至少一分配出口释出该进入流体的至少一部份来做为一释出流体。该第二歧道具有用于排出一排出流体的一流体出口，该排出流体包括该进入流体的至少一部份，并且是沿一第二方向延伸，以提供用于沿该第二方向部份输送该排出流体的一管道。该第二歧道是经由位在该第二歧道上的至少一排出流体入口接收该排出流体。该至少一流体流道是结合于该至少一分配出口的至少一个与该至少一排出流体入口的至少一个之间，用以分配该释出流体的至少一部份。该至少一流体流道具有延伸于至少两方向中以及实质上沿一流体分配平面延伸的多个管道区。该释出流体的该至少一部份可以流经该至少一流体流道以及流至该至少一排出流体入口的至少一个而做为该排出流体的至少一部份。该至少一流体流道是与该燃料电池系统的一膜电极组结合。该第一方向以及该第二方向是实质上平行于该流体分配平面。