具有連接器的平坦型燃料電池組件的製作方法
2023-05-31 22:29:21
專利名稱：具有連接器的平坦型燃料電池組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種平坦型燃料電池組件，而更具體地，涉及一種具有夾層結構的平坦型燃料電池組件，其中所設置的連接器用於使電池之間易於進行電連接並用於確保空氣滲透性。
背景技術：
燃料電池是一種發電系統，其通過氫氣(或稱燃料)和氧氣(或稱氧化製劑或氧化劑)之間的電化學反應，而將化學反應能直接轉化成電能。燃料電池根據所使用的電解質的種類，可分為磷酸鹽燃料電池，熔融碳酸鹽燃料電池，固體氧化物燃料電池，聚合物電解質膜燃料電池，和鹼性燃料電池。每種燃料電池基本上以相同的原理運行，但其所使用的燃料類型、運行溫度、催化劑和電解質則是不同的。
與其它燃料電池相比，聚合物電解質膜燃料電池(PEMFC)具有高輸出性能、低運行溫度和快速的啟動和響應時間。這樣，PEMFC廣泛地用作用於可攜式電子設備或車輛的可攜式電源，以及用於房屋或公共建築的分布式電源，例如，固定式(stationary)發電廠。
進一步地，直接甲醇燃料電池(DMFC)類似於PEMFC，不過DMFC能夠直接使用液態燃料(例如，甲醇)來替代重整氣體作為反應氣體。這樣，DMFC不需要用於對諸如碳酸氫鹽燃料的含氫燃料進行重整的裝置。由於DMFC不需要使用重整器，所以其能夠比PEMFC具有更小的尺寸。
通常，DMFC被製造為具有堆疊(或稱堆疊結構)。在此，所述的堆疊包括膜電極組件(MEA)，其具有電解質膜來選擇性地交換氫離子；以及陽極電極和陰極電極，其連接到所述電解質膜的相反兩側。另外，所述堆疊包括隔離件，其連接到膜電極組件的陽極電極和陰極電極，用於在電極之間傳遞電子，用於供給燃料和氧化劑，用於放出副產品，並用作對於相應電極的集電體，其中MEA和隔離件相互相鄰交替堆疊。上述的DMFC直接使用諸如甲醇之類的液態燃料，從而使其單位體積的能量密度、存儲能力和輕便性相對較高。因此，DMFC適合於需要相對較低功率輸出和相對較長驅動時間的發電系統。
最近，DMFC已得到研究和開發以用作各種電子裝置的電源。具體而言，在諸如行動電話、個人數字助理(PDA)之類的小型的電子裝置的情況中，無源型燃料電池系統或半無源型燃料電池系統已經得到研究和開發來排除空氣泵或燃料泵，以便減小使用燃料電池的發電系統的體積和噪音。在此，無源型燃料電池系統是指將燃料和氧化劑供給給燃料電池而不需使用泵或吹風機的燃料電池系統。進一步地，半無源型燃料電池系統是指採用泵或吹風機來向陽極或陰極供給燃料或氧化劑的燃料電池系統。
不過，在上述的無源或半無源型燃料電池系統中，多個電池並沒有相互相鄰地堆疊，而是被設置在一個平面上，使得難以串聯地連接所述多個電池。
舉例而言，無源或半無源型燃料電池系統可具有如圖1中所示的結構。在此，燃料電池系統包括電解質膜11、陽極電極12、陰極電極13、陽極集電體14、陰極集電體15、和導電配線線路(wiring line)16。在此，配線線路16需要穿透或從外部繞過電解質膜11，從而將第一(左邊的)電池的陽極電極12與第二(中間的)電池的陰極電極13相連接，並將第二電池的陽極電極12與第三(右邊的)電池的陰極電極13相連接。在配線線路16穿透電解質膜11的情況下，由於在電解質膜11中形成孔，因此喪失了陽極電極12與陰極電極13之間的牢固性(或者說不滲透性)，並因此使向陽極電極12供給的燃料可能洩漏到陰極電極13。進一步地，在配線線路16從燃料電池之外繞過的情況下，所形成的配線線路16長且複雜。
發明內容
因此，本發明的一方面提供一種半無源型平坦型燃料電池系統，其直接使用空氣作為氧化劑並具有夾層結構，其中，使用了設置於連接器中的配線線路和連接到電池的多個終端來替代穿透電解質膜的配線線路，從而可獲得各種輸出電壓，確保安裝時的空氣滲透性，並防止外部震動。
本發明的實施例提供一種平坦型燃料電池組件，其包括具有多個膜電極組件的燃料電池主體，每個所述膜電極組件包括電解質膜、陽極電極和陰極電極，所述陽極和陰極電極置於所述電解質膜的相反兩側；多個陽極集電體，其對應於並接觸所述燃料電池主體的所述多個膜電極組件的陽極電極，每個所述陽極集電體具有從所述燃料電池主體向外突出的終端；多個陰極集電體，其對應於並接觸所述燃料電池主體的所述多個膜電極組件的陰極電極，每個所述陰極集電體具有從所述燃料電池主體向外突出的終端；和連接器，其具有配線線路以串聯地電連接所述陽極集電體和所述陰極集電體的所述多個終端。
根據本發明的一個實施例，所述連接器滑動連接到所述燃料電池主體的至少一個表面。
根據本發明的一個實施例，所述連接器連接到每個所述膜電極組件，並具有多個終端連接部分以從所述燃料電池主體獲取各種電壓。
根據本發明的一個實施例，所述連接器包括多個引導終端，其具有支腿形狀並連接到所述終端連接部分。
根據本發明的一個實施例，所述燃料電池主體包括具有分別適於引入和放出燃料的入口和出口的中間板，適於使所述燃料通過其間流動的歧管，和適於分配和供給所述燃料的多個孔；所述多個膜電極組件，其放置於所述中間板的相反側上；所述多個陽極集電體，其被放置於所述中間板與所述膜電極組件中的至少一個的一個表面之間，每個所述陽極集電體具有通道，以引導所供給的所述燃料流通過至少一個所述孔；所述多個陰極集電體，其被放置於所述膜電極組件中的所述至少一個的另一表面上，每個所述陰極集電體具有開口以顯露所述膜電極組件中的所述至少一個的陰極電極；端板，其放置於所述多個陰極集電體上，所述中間板處於所述端板與另一端板之間；和緊固部件，其適於將所述端板與所述另一端板以預定壓力進行組裝。
根據本發明的一個實施例，所述緊固部件包括用於穿透所述端板、所述中間板和所述另一端板的螺絲組合部件(例如，螺釘)。
本發明的另一實施例提供一種平坦型燃料電池組件，其包括中間板，其設有流通道，燃料通過該流通道供給；多個膜電極組件，其被設置於所述中間板的相反側處，並包括電解質膜、陽極電極和陰極電極，所述陽極電極和陰極電極連接到所述電解質膜的相反側處；多個陽極集電體，其被設置於所述膜電極組件中的至少一個的一個表面與所述中間板的相反側中的一側之間，每個所述陽極集電體具有通道以連接到所述流通道從而引導所述燃料流；多個陰極集電體，其被設置於所述膜電極組件中的所述至少一個的另一表面上；以及至少一個第一引導終端和至少一個第二引導終端，其分別從在所述中間板的相反橫側中的所述陽極集電體和所述陰極集電體突出和延伸，所述至少一個第一引導終端和所述至少一個第二引導終端具有彎曲支腿的形狀。
根據本發明的一個實施例，所述平坦型燃料電池組件進一步包括用於支撐所述至少一個第一引導終端和所述至少一個第二引導終端、並連接到所述平坦型燃料電池組件的連接器。
本發明的示例性實施例將根據附圖以及本申請文件內容進行說明，並且結合本說明書來說明本發明的原理。
圖1是傳統的無源型燃料電池系統的示意圖；
圖2是根據本發明第一實施例的平坦型燃料電池組件的分解透視示意圖；圖3A和3B描述了圖2中的平坦型燃料電池組件的組裝結構；圖4是描述根據本發明第一實施例的平坦型燃料電池組件的電路結構的示意圖；圖5是根據本發明第二實施例的平坦型燃料電池組件的透視圖；圖6是描述根據本發明的實施例的平坦型燃料電池組件的另一種安裝結構的局部透視圖；圖7是可用於根據本發明的實施例的平坦型燃料電池組件中可採用的燃料電池主體以及相應的連接器的透視圖；圖8是圖7中的燃料電池主體的分解透視圖；和圖9描述根據本發明的實施例的燃料電池主體的工作。
具體實施例方式
下文中，將參照附圖對根據本發明的示例性實施例進行描述。
圖2是是根據本發明的第一實施例的平坦型燃料電池組件的分解透視示意圖。圖3A和3B描述了圖2中的平坦型燃料電池組件的組裝結構。
參照圖2，燃料電池組件100包括燃料電池主體110、第一連接器120、第二連接器130、以及一個或多個終端連接部分132。
燃料電池主體110通過將燃料與氧化劑進行電化學反應而產生電和熱。燃料電池主體110設有膜電極組件(MEA)作為燃料電池元件。MEA包括電解質膜，和置於電解質膜相反兩側之處(或之中)的陽極電極和陰極電極。
燃料電池主體110通過諸如泵之類的壓縮單元來接收燃料，並使用空氣作為氧化劑。下文將參照圖7和9來更為詳細地描述這種結構的示例。
進一步地，燃料電池主體110包括第一終端112a和第二終端114a，其從燃料電池主體110相反的橫側突出(如圖2所示)。第一終端112a從陰極集電體延伸，而第二終端114a從陽極集電體延伸。
第一連接器120包括連接槽122，連接槽122中插入有從燃料電池主體110的第一橫側突出和延伸的第一終端112a和第二終端114a。進一步地，第一連接器120包括將與一個或多個外部部件電連接的一個或多個終端連接部分132。同樣地，第二連接器130包括連接槽122，連接槽122中插入有從燃料電池主體110的與第一橫側相反的第二橫側突出和延伸的第一終端112a和第二終端114a。而且，第二連接器130包括將與一個或多個外部部件電連接的一個或多個終端連接部分132。
如圖3A和3B所示，第一連接器120和第二連接器130可以具有滑動連接結構140，以將其自身與燃料電池主體110穩定地和牢固地連接。因此，第一連接器120和第二連接器130與燃料電池主體110的橫側滑動嚙合(或滑動連接)。使用滑動連接結構140，燃料電池主體110與第一連接器120和第二連接器130相對更穩定地和更牢固地連接。
圖4是描述根據本發明第一實施例的平坦型燃料電池組件的電路結構的示意圖。
參照圖4，平坦型燃料電池組件包括燃料電池主體110以及連接器120和130，連接器120和130具有配線線路，以電連接到從燃料電池主體110的相反的橫側突出和延伸的終端。
燃料電池主體110包括陰極電極111a，其置於電解質膜111的第一側；陽極電極(未顯示)，其置於電解質膜111的第二側，並與陰極電極111a隔著電解質膜111而相對；以及陰極集電體112和陽極集電體，其分別從陰極電極111a和陽極電極聚集電動勢(或者說是聚集在陰極電極111a與陽極電極之間的電勢差)。如上所述，與陰極集電體112和陽極集電體形成有從燃料電池主體110向外突出和延伸的終端(例如，112a、114a)。
第一連接器120和第二連接器130包括將會電連接到所述終端的配線線路131。配線線路131將接觸一個MEA的陽極電極的陽極集電體與接觸另一個MEA的陰極電極的陰極集電體進行電連接。
進一步地，第一連接器120和第二連接器130包括終端連接部分132a、132b、132c、132d、132e、132f和132g，其被電連接到串聯連接兩個MEA的配線線路131，並且用於與外部電線路或外部引導終端進行電接觸。
採用上述結構，有可能獲得從燃料電池主體110輸出的各種電壓和電流。
圖5是根據本發明的第二實施例的平坦型燃料電池組件的透視圖。
參照圖5，平坦型燃料電池包括燃料電池主體110、第一連接器120a、第二連接器130a和引導終端150。
根據第二實施例的平坦型燃料電池組件與上述的第一實施例基本相同，其區別在於，在第二實施例中，多個引導終端150連接到第一連接器120a和第二連接器130a，且第一連接器120a和第二連接器130a中的每一個用於(或僅僅用於)固定和支撐所述多個引導終端150。
引導終端150具有支腿形(例如，彎曲支腿形)，並且被緊固到第一連接器120a和第二連接器130a的終端連接部分132(例如終端連接部分132a)。換句話說，多個引導終端150通過第一連接器120a和第二連接器130a而被設置為一致的形狀，並電連接到從燃料電池主體110突出和延伸的終端。
引導終端150輸出每個燃料電池的電壓和電流。根據本發明，引導終端150能夠以串聯、並聯或混聯方式進行連接，從而能夠提供各種不同的輸出。進一步地，引導終端150可安裝在電路板上，該電路板設置有在使用平坦型燃料電池組件的應用中的某種(或預定的)電路配線線路。而且，引導終端150允許平坦型燃料電池組件被置於從安裝表面起的某個(或預定的)高度，從而使空氣順利地供給到在平坦型燃料電池組件的上下表面處顯露的陰極電極。
而且，本發明的實施例的平坦型燃料電池不必如圖2或圖5所示安裝，並能夠替代地如圖6所示地進行立式安裝。在這種情況下，在一個實施例中，考慮到燃料電池主體110的適當燃料供給，平坦型燃料電池以豎直方向立式安裝，並允許連接器的第一表面面向安裝表面。由於平坦型燃料電池組件沿豎直方向立式安裝，因此終端連接部分134被設置在第二連接器130的第二表面(例如，垂直於第一表面)，從而使第二連接器130的第二表面不面向安裝表面。在一個實施例中，終端連接部分134所處的表面鄰近第二連接器130的面向安裝表面的表面。
圖7是能夠用於根據本發明的實施例的平坦型燃料電池組件中的燃料電池主體以及相應的連接器的透視圖。
參照圖7，平坦型燃料電池組件200具有夾層結構，並包括燃料電池主體210、第一連接器220和第二連接器230。
燃料電池主體210包括多個膜電極組件，其被對稱地置於上下表面中，所述上下表面之間設有中間板(或者說，其間設有夾層)。進一步地，燃料電池主體210包括陽極集電體和陰極集電體，其分別與MEA的陽極電極和陰極電極接觸。而且，燃料電池主體210包括分別從陽極集電體和陰極集電體突出和向外延伸的第一終端212a和第二終端214a。
燃料電池主體210包括燃料入口211b，其被置於中間板的第一橫側中，並連接到燃料進給器；和燃料出口，其被置於中間板的與第一橫側相對的第二橫側中，並用於放出燃料。
第一連接器220包括連接槽222，在連接槽222中插有從燃料電池主體210的第三橫側突出和延伸的第一終端和第二終端。進一步地，第一連接器220包括將與一個或多個外部部件電連接的第二終端連接部分234。同樣地，第二連接器230包括連接槽，在所述的連接槽中插有從燃料電池主體210的與第三橫側相對的第四橫側突出和延伸的第一終端212a和第二終端214a。而且，第二連接器230包括將與外部電連接的第一終端連接部分232和第二終端連接部分234。在此，第一終端連接部分232和第二終端連接部分234可以根據平坦型燃料電池組件200的安裝結構而被選擇性地使用。
上述的平坦型燃料電池主體210將進行更為詳細的描述。圖8是圖7中的燃料電池主體的分解透視圖。
參照圖8，燃料電池主體210包括中間板211、陰極集電體212、MEA213、陽極集電體214、襯墊215、端板216和緊固部件(例如螺釘217a和螺母217b)。根據本發明的實施例，六個單元電池被平行地設置在與中間板211的上下表面基本相同的平面上。
更具體地，中間板211在其上下表面中的每一個上包括六個凹進區域來分別容納六個單元電池，其中的每個包括襯墊215、陽極集電體214、MEA213和陰極集電體212。進一步地，中間板211形成有孔211a，緊固部件(例如，螺釘217a)穿過該孔211a，以向在燃料電池主體210的最外側的一對端板施加緊固力。
進一步地，中間板211包括燃料的入口211b和出口來引入和放出燃料。另外，中間板211包括歧管，其從燃料的入口211b和出口向內延伸並使所引入的燃料經過其中；和多個孔211c，用於從所述歧管分配和供給燃料。
襯墊215放置於中間板211與中間板211的上下表面上的陽極集電體214之間(如圖8所示)，並防止向MEA213的陽極電極供給的燃料洩漏。進一步地，在組裝燃料電池主體210時，襯墊215針對緊固力而提供彈性，從而增強了燃料電池主體210的密封效果。在此，襯墊215可包含矽或其它合適材料，並可按照圖8的結構或其它合適的結構和形狀來實現。
陽極集電體214放置於中間板211與中間板211的上下表面上的MEA213之間。陽極集電體214包括從燃料電池主體210向外延伸的第二終端214a。如上所述，第二終端214a彎曲而具有大致的L形形狀，以適合於與連接器滑動連接(或者說，使得第二終端214a能夠與連接器滑動連接)。
而且，陽極集電體214聚集產生於陽極電極中的電動勢。在此，陽極集電體214設有管道214b以向MEA213的陽極電極有效供給燃料。管道214b可具有各種形狀，例如，鋸齒形、直線形等。在一個示例性實施例中，陽極集電體214由導電性相對高的材料製成。
MEA213被放置於中間板211的上下表面上的陽極集電體214與陰極集電體212之間。MEA213包括電解質膜，和放置於電解質膜的相反兩側中的陽極電極和陰極電極。在此，電解質膜、陽極電極和陰極電極可以通過各種合適的材料和結構來實現。
陰極集電體212被放置於中間板211的上下表面中的MEA213的陽極電極上。陰極集電體212包括從燃料電池主體210向外延伸的第一終端212a。如上所述，第一終端212a被彎折而具有大致的L形形狀，以適合於與所述連接器滑動連接(或者說使第一終端212a可以與所述連接器滑動連接)。
而且，陰極集電體212聚集產生於陰極電極中的電動勢。在此，陰極集電體212形成有開口212b以向陰極電極供給空氣。開口212b具有圓形形狀，但並不限於此。可替代地，開口212b可具有各種形狀和尺寸，例如矩形。在一個示例性實施例中，陰極集電體212包括具有疏水塗覆層的導電性相對較高的材料。在此，所述高導電性材料包括金、鋁、銅等，或主要含金、鋁、銅等中的至少一種的合金。可替代地，所述高導電性材料可以通過其它各種適合的材料來實現，只要這些材料具有高導電性。
一對端板216被放置於中間板211的上下表面中的陰極集電體212上。每個端板包括緊固部件從中穿過的孔216a。在一個實施例中，所述緊固部件包括螺釘217a和螺母217b，從而使端板216由所述緊固部件組裝。在一個實施例中，端板216所具有一種結構，能夠將所述緊固部件的緊固力均勻地施加到燃料電池主體210。進一步地，在一個實施例中，端板216具有一種結構能夠顯露(或最大限度地顯露)陰極集電體212的開口212b，從而使空氣順利流動。上述緊固部件通過螺釘和螺母來實現，但其並不限於此。可替代地，所述緊固部件可以由其它各種合適部件來實現，例如，束帶、空氣壓力、模壓等。
圖9描述了根據本發明的實施例的燃料電池主體的工作。為方便起見，圖9的燃料電池主體具有這樣一種結構，其中在中間板的上下表面中設置有兩個單元電池。
參照圖9，當燃料被引入燃料電池主體210a的中間板211的燃料入口中時，所引入的燃料通過在中間板211的歧管中形成的孔而穿過在每個陽極集電體214中形成的通道。當穿過所述通道的燃料通過接觸陽極集電體214的陽極電極的擴散層213a2而到達催化層213a1時，所述燃料通過催化劑而被氧化，從而產生氫離子和電子。在此，空氣中的氧氣通過陰極電極的擴散層213b2而作為氧化劑被供給到催化層213b1，並且氧氣與氫離子和電子均發生反應從而生成水和熱，其中氫離子從陽極電極通過電解質膜213m而被傳輸到陰極電極，而電子從陽極電極通過外部配線線路219而被傳輸到陰極電極。在此，電子的運動導致電流(或電能)的形成。
通過未反應燃料的氧化而生成的二氧化碳作為陽極排放物通過連接到中間板211的另一歧管的孔和燃料出口而被排放。進一步地，在陰極電極中生成的水作為陰極排放物通過陰極集電體212的開口212b而被排放。外部配線線路219串聯連接(或電連接)所述單元電池。
在此，電解質膜213m、催化層213a1和213b1、以及擴散層213a2和213b2，可以是任何合適的電解質膜、催化層和擴散層。
根據本發明的實施例，平坦型燃料電池組件具有改進的結構，其中配線線路設置於連接器中，從而簡化了製造過程。進一步地，所述的平坦型燃料電池組件被容易地安裝於裝置中並具有良好的空氣滲透性，防止外部震動，並選擇性地輸出各種電壓。
雖然本發明已經結合某些示例性實施例進行了描述，不過應理解的是，本發明並不限於所公開的實施例，而是相反地，本發明意在涵蓋包括於所附權利要求書的精神和範圍及其等同物之中的各種修改和等效設置。
權利要求
1.一種平坦型燃料電池組件，其包括燃料電池主體，其包括多個膜電極組件，每個所述膜電極組件包括電解質膜、陽極電極和陰極電極，所述陽極電極和所述陰極電極被置於所述電解質膜的相反兩側；多個陽極集電體，其對應於並接觸所述燃料電池主體的所述多個膜電極組件的陽極電極，每個所述陽極集電體具有從所述燃料電池主體向外突出的終端；多個陰極集電體，其對應於並接觸所述燃料電池主體的所述多個膜電極組件的陰極電極，每個所述陰極集電體具有從所述燃料電池主體向外突出的終端；和連接器，其具有配線線路，以串聯地電連接所述陽極集電體和所述陰極集電體的所述多個終端。
2.根據權利要求1所述的平坦型燃料電池組件，其中所述連接器滑動連接到所述燃料電池主體的至少一個表面。
3.根據權利要求1所述的平坦型燃料電池組件，其中所述連接器連接到每個所述膜電極組件，並具有多個終端連接部分以從所述燃料電池主體獲取各種電壓。
4.根據權利要求3所述的平坦型燃料電池組件，其中所述連接器包括具有支腿形狀並連接到所述終端連接部分的多個引導終端。
5.根據權利要求1所述的平坦型燃料電池組件，其中，所述燃料電池主體包括中間板，其包括分別適於引入和放出燃料的入口和出口；適於使所述燃料通過其中流動的歧管；和適於分配和供給所述燃料的多個孔；所述多個膜電極組件，其被置於所述中間板的相反兩側上；所述多個陽極集電體，其被置於所述中間板與所述膜電極組件中的至少一個的一個表面之間，每個所述陽極集電體具有通道以引導所供給的所述燃料流動通過至少一個所述孔；所述多個陰極集電體，其被置於所述膜電極組件中的所述至少一個的另一個表面上，每個所述陰極集電體具有開口以顯露所述膜電極組件中的所述至少一個的陰極電極；被置於所述多個陰極集電體上的端板，所述中間板處於所述端板和另一端板之間；和緊固部件，其適於將所述端板與所述另一端板以預定壓力進行組裝。
6.根據權利要求5所述的平坦型燃料電池組件，其中，所述緊固部件包括用於穿透所述端板、所述中間板和所述另一端板的螺絲組合裝置。
7.根據權利要求5所述的平坦型燃料電池組件，其中，所述燃料電池主體包括被置於所述中間板與至少一個所述陽極集電體之間的襯墊。
8.一種平坦型燃料電池組件，其包括中間板，其設有流通道，燃料通過該流通道進行供給；多個膜電極組件，其被置於所述中間板的相反兩側，並且包括電解質膜、陽極電極和陰極電極，所述陽極電極和所述陰極電極連接到所述電解質膜的相反兩側；多個陽極集電體，其被置於所述膜電極組件中的至少一個的一個表面與所述中間板的相反側中的一側之間，每個所述陽極集電體具有通道以連接到所述流通道從而引導所述燃料流動；多個陰極集電體，其被置於所述膜電極組件中的所述至少一個的另一個表面上；和從所述中間板的相反橫側中的所述陽極集電體和所述陰極集電體分別突出和延伸的至少一個第一引導終端和至少一個第二引導終端，所述至少一個第一引導終端和所述至少一個第二引導終端具有彎曲的支腿形狀。
9.根據權利要求8所述的平坦型燃料電池組件，進一步包括連接器，用於支撐所述至少一個第一引導終端和所述至少一個第二引導終端，並連接到所述平坦型燃料電池組件。
10.根據權利要求8所述的平坦型燃料電池組件，進一步包括第一端板和第二端板，所述第一端板被置於所述陰極集電體上，而所述的中間板處於所述第一端板與所述第二端板之間。
11.根據權利要求10所述的平坦型燃料電池組件，進一步包括緊固部件，其適於將所述第一端板和所述第二端板以預定壓力進行緊固。
12.根據權利要求11所述的平坦型燃料電池組件，其中所述緊固部件包括用於穿透所述第一端板、所述中間板和所述第二端板的螺絲連接裝置。
13.一種平坦型燃料電池組件，其包括燃料電池主體，其包括膜電極組件，所述膜電極組件包括電解質膜、陽極電極和陰極電極，所述陽極電極和所述陰極電極被置於所述電解質膜的相反兩側；陽極集電體，其對應於和接觸所述燃料電池主體的陽極電極，所述陽極集電體具有從所述燃料電池主體向外突出的終端；陰極集電體，其對應於和接觸所述燃料電池主體的陰極電極，所述陰極集電體具有從所述燃料電池主體向外突出的終端；和連接器，其具有配線線路以串聯地電連接所述陽極集電體的終端和所述陰極集電體的終端。
14.根據權利要求13所述的平坦型燃料電池組件，其中，所述連接器滑動連接到所述燃料電池主體的至少一個表面。
15.根據權利要求14所述的平坦型燃料電池組件，其中，所述陽極集電體的終端和所述陰極集電體的終端中的至少一個具有大致L形的形狀。
16.根據權利要求13所述的平坦型燃料電池組件，其中，所述膜電極組件包括多個膜電極組件，並且其中所述連接器連接到所述多個膜電極組件並具有多個終端連接部分來從所述燃料電池主體獲取各種電壓。
17.根據權利要求16所述的平坦型燃料電池，其中，所述連接器包括具有支腿形狀並連接到所述終端連接部分的多個引導終端。
18.根據權利要求13所述的平坦型燃料電池，其中所述燃料電池主體包括中間板，其包括分別適於引入和放出燃料的入口和出口、適於使所述燃料通過其中流動的歧管、和適於分配和供給所述燃料的多個孔；被置於所述中間板的相反兩側的所述膜電極組件和另一個膜電極組件；被置於所述中間板與所述膜電極組件的一個表面之間的所述陽極集電體，所述陽極集電體具有通道以引導所供給的燃料流動通過至少一個所述孔；被置於所述膜電極組件的另一個表面上的所述陰極集電體，所述陰極集電體具有開口以顯露所述陰極電極；被置於所述陰極集電體上的端板，所述中間板處於所述端板與另一端板之間；和緊固部件，其適於將所述端板與所述另一端板以預定壓力進行組裝。
19.根據權利要求18所述的平坦型燃料電池組件，其中所述緊固部件包括螺絲組合裝置，其用於穿透所述端板、所述中間板和所述另一端板。
20.根據權利要求18所述的平坦型燃料電池組件，其中所述燃料電池主體包括被置於所述中間板與所述陽極集電體之間的襯墊。
全文摘要
本發明提供了一種具有連接器的平坦型燃料電池組件。所述平坦型燃料電池組件包括具有膜電極組件的燃料電池主體，每個所述膜電極組件包括電解質膜，和置於所述電解質膜的相反兩側上的陽極電極和陰極電極；陽極集電體，其對應並接觸所述燃料電池主體的陽極電極，每個所述陽極集電體具有從所述燃料電池主體向外突出的終端；陰極集電體，其對應並接觸所述燃料電池主體的陰極電極，每個所述陰極集電體具有從所述燃料電池主體向外突出的終端。在此，連接器具有配線線路，以串聯電連接所述陽極集電體和陰極集電體的所述多個終端。採用這種結構，可省略分立的配線過程，並可簡化生產過程。
文檔編號H01M4/86GK1996651SQ20071000123
公開日2007年7月11日 申請日期2007年1月4日 優先權日2006年1月4日
發明者殷營讚, 安聖鎮 申請人:三星Sdi株式會社