[实用新型]平面式燃料电池模块

说明书

本实用新型公开一种平面式燃料电池模块，由一第一集电层组合、一第二集电层组合以及位于该第一集电层组合与该第二集电层组合之间的一膜电极组组合所组成；其中，该膜电极组组合包括多个膜电极组单体，该第一集电层组合与该第二集电层组合各包括多个集电层单体，且该第一集电层组合与该第二集电层组合之间借由多个串联结构达到电性串联。

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池，尤其是涉及一种平面式燃料电池模块。

背景技术

燃料电池(Fuel Cell)是一种利用化学能转化为电能的发电装置，相较于传统发电方式，燃料电池具有低污染、低噪音、高能量密度以及较高的能量转换效率等优点，是极具未来前瞻性的干净能源，且其可应用的范围包括携带式电子产品、家用发电系统、运输工具、军用设备、太空工业以及大型发电系统等各种领域。

燃料电池的运作原理依其种类的不同会有些许差异，以直接甲醇型燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)为例，借由甲醇水溶液在阳极触媒层进行氧化反应，产生氢离子(H⁺)、电子(e^-)以及二氧化碳(CO₂)，其中氢离子可以经由电解质传递至阴极，而电子则经由外部电路传输至负载作功之后再传递至阴极，此时供给阴极端的氧气会与氢离子及电子于阴极触媒层进行还原反应并产生水。

另因燃料电池每个基本电池单元所能提供的电压很小，因此在实际应用时必须串联多个电池单元，才能达到所需求的操作电压。

传统两燃料电池单元串联时，主要是以导电的双极板(Bipolar plate)通过机械压力使电池单元串联并分隔阴阳极的燃料，然而，使用双极板的作法往往必须导入较大型的流体输送元件，对于小功率或是体积较小型的燃料电池而言，电池单元组合倾向平面式的设计，因此平面式的电池单元串联方式将是必须克服的课题。

实用新型内容

为克服现有技术的缺失，本实用新型的目的在于提供一种平面式燃料电池模块，能降低成本及提高制作工艺效率。

为解决上述问题，本实用新型的平面式燃料电池模块包括：一第一集电层组合；一第二集电层组合；以及一膜电极组组合，其位于该第一集电层组合与该第二集电层组合之间；该膜电极组组合包括多个膜电极组单体，该第一集电层组合与该第二集电层组合各包括多个集电层单体，该第一集电层组合与该第二集电层组合中的该多个集电层单体以一横列排列于同一平面，该第一集电层组合与该第二集电层组合中的最左或最右一个的集电层单体于一侧设有延伸至该膜电极组组合外围的一电源接点，其余的各该集电层单体具有延伸至该膜电极组组合外围的至少一串联结构，且该第一集电层组合与该第二集电层组合之间借由多个该串联结构达到电性串联，其中，一抗氧化层形成于该第一集电层组合及该第二集电层组合的表面，且该第一集电层组合与该第二集电层组合中的各该集电层单体表面具有至少一无抗氧化层区域。

在一实施例中，该集电层单体为网状结构或几何形状。

在一实施例中，该集电层单体为具有开孔的网状结构，其开孔率约在 40％至70％之间。

在一实施例中，该集电层单体由钛、铜、镍、铝、不锈钢材料、钛合金、铜合金、镍合金或铝合金所制成。

在一实施例中，该抗氧化层由金、银、白金、钯、氮化钛及氮化铝钛所组群组的一者所组成。

在一实施例中，该多个膜电极组单体排列于同一平面。

在一实施例中，该第一集电层组合与该第二集电层组合之间借由焊接多个该串联结构达到电性串联。

在一实施例中，该无抗氧化层区域为一粗糙面。

在一实施例中，该粗糙面的粗糙度大于1微米。

在一实施例中，该粗糙面的粗糙度为1至100微米。