用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構的製作方法
2023-08-14 05:31:51
專利名稱：用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構，特別是關 於流道板與接著層進行組裝時，能夠通過接著層形成的預先硬化區域，覆蓋 住一部份的該些流道，以阻止接著層的膠體溢流至被該些硬化區域所蓋住的 流道。
背景技術：
於傳統燃料電池結構中， 一般是採用螺合方式來將兩種板材作結合，例 如將流道板與集電片作螺合結合，利用螺栓與螺帽來將流道板與集電板螺合 一起。採用螺合手段雖然相當簡易且易於實現，然而，所製造出來的雙極板 其體積，難以達到小型化的要求。
因此為了縮減體積於是便改採用接著劑的接合方式，來將上述的流道板 與集電板接合黏著成單片結構。該種接合手段雖然能達到縮減體積的要求， 但是接著劑的膠體往往會溢入流道內，而阻擋流道內的燃料或生成物的流動， 進而影響燃料電池的發電效果，因此燃料電池採用接合方式，在實施上仍存 有需要改進的地方，才能防止接著層的膠體溢入流道內。
發明內容
本發明目的在於提供一種用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構， 能夠使用接著劑的接合手段，來將其它板材等接合於流道板，而且接著層的 膠體也不會溢入到流道內。
為達上述的目的，本發明提供一種用於燃料電池的流道板與接著層的組 裝結構，包括流道板與接著層。流道板是包含板體，且該板體設置有自表 面向內凹陷的多個流道。接著層其材質是為一次性硬化黏著劑，且具有至少 一個以上的預先硬化區域，其中接著層是貼附於板體，且該些預先硬化區域是覆蓋住一部份的該些流道。
為進一步闡述本發明的構造、特徵及其使用功效，茲舉較佳的可行實施 例並配合附圖詳細說明如下
圖1顯示本發明接著層放置於加熱器上的立體分解圖。 圖2顯示本發明接著層放置於加熱器上的平面組合圖。 圖3顯示本發明加熱器的加熱電路示意圖。
圖4顯示本發明接著層的該些預先硬化區域完成硬化後放置於流道板上 的立體分解圖。
符號說明
10加熱器11加熱板塊20接著層21鏤空區域
22硬化區域30加熱電路
31電阻40流道板
41板體42燃料輸入口
43生成物輸出口44流入流道結構
45流出流道結構46第一流道區
47第二流道區48擋板
49流道
具體實施例方式
圖1顯示本發明接著層放置於加熱器上的立體分解圖，圖2顯示本發明 接著層放置於加熱器上的平面組合圖，圖3顯示本發明加熱器的加熱電路示 意圖，圖4顯示本發明接著層的該些預先硬化區域完成硬化後放置於流道板 上的立體分解圖。本發明的用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構，是 應用於燃料電池中，其包括接著層20與流道板40。流道板40是包括板體41以及多個流道，該些流道是設置於板體41面且自表面41凹陷，以下分別 詳述該些構件。
接著層20為一次性硬化黏著劑層，可以採用PP(Prepreg)膠，或者採用一 種具抗腐蝕及/或防酸功能的接合劑(例如AB膠)。本發明接著層20可以進 一步設置數個矩形鏤空區域21，該些鏤空區域21的設置位置乃是分別對應於 膜電極組(圖未顯示)、燃料輸入口 42與生成物輸出口 43的位置。
請參見圖1至圖3，本發明接著層20是放置於加熱器10上予以施行加熱 硬化。加熱器10的表面乃設置有一個或二個(含)以上加熱板塊11，並且該些 加熱板塊11的設置位置乃是分別對應於接著層20的該些預先硬化區域22， 且又該些加熱板塊11的形狀結構是分別相同於接著層20的該些預先硬化區 域22的形狀結構。當接著層20與加熱器10兩者緊密接觸後，該些加熱板塊 11即會接觸於該些預先硬化區域22，接著將加熱器10的加熱電路30啟動， 以將電阻31升溫加熱，然後電阻31的溫度會傳導至該些加熱板塊ll，接著 在預定時間長度完成對接著層20的該些預先硬化區域22的加熱，使得該些 預先硬化區域22的材質變成硬化，如此硬化後的該些硬化區域22便具有蓋 板的功用。
請參見圖4，板體41的基材是選擇自抗化性非導體工程塑料基板、石墨 基板、金屬基板、塑料碳基板、FR4基板、FR5基板、環氧樹酯基板、玻纖 基板、陶瓷基板、高分子塑化基板以及複合式材料基板等其中一種。
板體41的表面設置著多個流道，該些多個流道的具體實施例可以施作成 流入流道結構44、流出流道結構45、第一流道區46、第二流道區47。板體 41進一步設置燃料輸入口 42、生成物輸出口 43以及該些擋板48。
如果上述的燃料輸入口42、生成物輸出口43、流入流道結構44、流出流 道結構45、第一流道區46、第二流道區47與該些擋板48等是設置於板體41 的上表面，則形成單面流道板40。另一方面，如果上述的燃料輸入口 42、生 成物輸出口43、流入流道結構44、流出流道結構45、第一流道區46、第二 流道區47與該些擋板48等是同時設置於板體41的上表面與下表面，則形成 雙面流道板40。當然上述的流道區46、 47的設置數量不限制為兩個。流入流道結構44是連接於燃料輸入口 42、第一流道區46與第二流道區 47。流入流道結構44實行板體41的表面往下挖設成凹槽結構。燃料輸入口 42'可實行鏤空結構，也就是，將被燃料輸入口42所佔用的板體41表面予以 挖空。
流出流道結構45是連接於生成物輸出口 43、第一流道區46與第二流道 區47。流出流道結構45實行板體41的表面往下挖設成凹槽結構。生成物輸 出口43可實行鏤空結構，也就是，將被生成物輸出口43所佔用的板體41表 面予以挖空。陰極生成物以及陰極剩餘的燃料乃經由流出流道結構45，而流 出至流道板40的外部。
第一流道區46、第二流道區47設置有多個流道49，該些流道49是自板 體41表面往下挖設成多條平行的溝渠，該些流道49的設置位置，是對應配 合各個膜電極組的陽極或陰極的設置位置，以及該些流道49與該流入流道結 構44之間是設置有多個擋板48。當外部的燃料自燃料輸入口 42通過流入流 道結構44注入第一流道區46、第二流道區47後，燃料會先接觸該些擋板48， 受到該些擋板48的阻擋，而迫使燃料向該些擋板48的左、右兩側分流，同 時，左、右分流後的燃料其流速與流量，亦獲致近乎一致性的效果，這是設 置該些擋板48的主要目的。
如圖4所示，將硬化後的該些硬化區域22的接著層20放置於板體41的 表面，接著層20的該些硬化區域22會覆蓋住一部份的流入流道結構44與流 出流道結構45。接著，依序將流道板40、接著層20與另一個其它層板(圖未 顯示)堆棧一起，以進行熱壓以形成單片結構，而另一個其它層板的範例例如 可以是集電層。在熱壓過程中，除了已經硬化後的該些硬化區域22不會再次 融化，接著層20的其它區域會因受熱而融化，此時的該些硬化區域22便發 揮了蓋板的功用，完全阻止融化的膠體溢流至被該些硬化區域22所蓋住的流 道。 '
本發明將接著層的部份區域加以預先硬化，再將硬化區域覆蓋住流道板 一部份的流道，如此可以防止當進行熱壓時，接著層的膠體融化後溢流至被 該些硬化區域22所蓋住的流道內，此項即為本發明的優點與有益效果所在。但以上所述內容，僅為本發明的較佳實施例，不能用以限定本發明可實 施的範圍，凡熟悉本技術人員所明顯可作變化與修飾，都應涵蓋在本申請權 利要求的保護範圍內。
權利要求
1、一種用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構，其特徵在於，包括一流道板，是包含一板體；多個流道，是設置於該板體的表面且自該表面向內凹陷；一接著層，其材質是為一次性硬化黏著劑，且是具有至少一個以上的預先硬化區域，其中該接著層是貼附於該板體，且該些預先硬化區域是覆蓋住一部份的該些流道。
2、 如權利要求l所述的用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構，其特徵 在於，該一次性硬化黏著劑層，是一PP膠。
3、 如權利要求l所述的用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構，其特徵 在於，該一次性硬化黏著劑層，是一具抗腐蝕及/或防酸功能的一次性硬化 黏著劑。
4、 如權利要求l所述的用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構，其特徵 在於，該板體的基材，是選擇一抗化性非導體工程塑料基板、 一石墨基板、 一金屬基板、 一塑料碳基板、一 FR4基板、一 FR5基板、 一環氧樹酯基 板、 一玻纖基板、 一陶瓷基板、 一高分子塑化基板以及一複合式材料基板 的其中一種。
5、 如權利要求l所述的用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構，其特徵 在於，該流道板，是一單面流道板。
6、 如權利要求l所述的用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構，其特徵 在於，該流道板，是一雙面流道板。
全文摘要
本發明是一種用於燃料電池的流道板與接著層的組裝結構，包括流道板與接著層。流道板是包含板體，且該板體設置有自表面向內凹陷的多個流道。接著層其材質是為一次性硬化黏著劑，且是具有至少一個以上的預先硬化區域，其中接著層是貼附於板體，且該些預先硬化區域是覆蓋住一部份的該些流道。
文檔編號H01M4/86GK101442129SQ20071018750
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月21日 優先權日2007年11月21日
發明者張倉銘, 張家豪 申請人:英屬蓋曼群島商勝光科技股份有限公司