燃料电池用堆结构物的制作方法_3

文档序号:9252576阅读:来源:国知局
0上可以形成在与第一分离板300面接触时从周围密封第二空气孔310及第三空气孔410与第二燃料孔320及第三燃料孔420的密封部430。在此,考虑到第二空气孔310及第三空气孔410、第二燃料孔320及第三燃料孔420与第一空气孔126与第一燃料孔128的连通位置,密封部430可以形成于第一分离板300及第二分离板400的边缘部位。
[0065]在此,第一分离板300可以包括向第二分离板400凸出的凸出部330,以防止密封部430的高度造成不同于密封部430的其他部位即中心部位发生局部不与第二分离板400面接触的问题。
[0066]以下,进一步参照图3a及图3b详细说明第一分离板300及第二分离板400通过第二分离板400的密封部430与第一分离板300的凸出部330彼此以面接触方式结合的结构。
[0067]图3a及图3b为具体显示图2所示第一分离板与第二分离板彼此结合的状态的示意图。
[0068]参照图3a及图3b,第一分离板300的凸出部330高度Hl可以与第二分离板400的密封部430高度H2相同或小预定高度。
[0069]这种情况下,第一分离板300及第二分离板400之间的边缘部位即使因密封部430而产生预定的高度差,或加工过程中产生微细凹凸结构或加工误差,所述中心部位仍可通过凸出部330彼此稳定地以面接触方式电接触。因此,能够通过凸出部330降低第一分离板300与第二分离板400之间的电阻,故能够更加有效地集电第一电池模块100及第二电池模块200生成的电。例如关于从第一电池模块100及第二电池模块200集电的电量,未在第一分离板300上形成凸出部330的情况下的集电量为约900W,而像本发明一样在第一分离板300上形成凸出部330的情况下集电量为约950W,集电效率上升了约5.3%。
[0070]另外,在第一分离板300上形成凸出部330的情况下,第二分离板400的密封部430的弹性略有下降但可以通过采用耐热性优异的陶瓷材料以确保能够稳定承受燃料电池110高达600至1000°C的工作温度。例如,密封部430可以由云母(MICA)类或毡(Felt)类形成。另外,密封部430可以采用密封性优异的玻璃密封材料,这种情况下由于玻璃具有流动性这一特性,因此为了抑制该流动性,可通过添加纤维(fiber)控制所述流动性。如上所述,形成密封部430的材料只要能够确保在第一分离板300的凸出部330的作用下弹性降低或完全丧失时仍能够承受燃料电池110的工作高温,则由何种材料形成均可。
[0071]另外,可以在第一分离板300的凸出部330的与第二分离板400相对的面上涂布含导电物质的接触浆料形成导电膜332。这种情况下,即使凸出部330的部分表面不规则,也能够通过所述接触浆料物质的预定流动性使得导电膜332变为平坦,从而能够使得第一分离板300与第二分离板400更为稳定地电接触。
[0072]另外,本实施例的说明中凸出部330形成于第一分离板300,密封部430设置于第二分离板400,但实际上第一分离板300与第二分离板400彼此面接触的同时接触,因此可以反过来在第二分离板400上形成凸出部330,在第一分离板300上设置密封部430,又或,可以将凸出部330及密封部430均形成或设置到第一分离板300及第二分离板400中的任意一个上。
[0073]以下参照图4及图5进一步详细说明能够使第一分离板300与第二分离板400更加稳定地电接触的结构。
[0074]图4为显示在图2所示第一分离板与第二分离板之间根据一个实施例的燃料气体流动状态的示意图。
[0075]参照图4,设置于第二分离板400的密封部430可以具有局部开口的开口部432,所述开口部432用于向形成于第一分离板300的凸出部330供应从第三燃料孔420中至少一个供应的含氢气的燃料气体。
[0076]这种情况下,凸出部330由于开口部432供应的燃料气体中的氢气而形成还原气氛,因此能够从根源上防止涂布于凸出部330的导电膜(图3a的332)及与之电接触的第二分离板400发生氧化。因此,导电膜(图3a的332)及与之接触的第二分离板400上不会形成可增大电阻的氧化膜,故第一分离板300与第二分离板400能够更加稳定地电接触。
[0077]此时由于所述还原气氛,因此形成导电膜(图3a的332)的接触浆料中所含的导电物质可以是任何金属物质,而不论是贵金属物质还是非贵金属物质,例如可以包括选自金(Au)、银(Ag)及?巴(Pd)之类的贵金属物质与猛(Mn)、钴(Co)、铜(Cu)、铁(Fe)、镲(Ni)、锌(Zn)、锡(Sn)及钛(Ti)之类的非金属物质的至少一种物质的混合物。
[0078]另外,为了使所述燃料气体中的氢气能够全面分散到导电膜(图3a的332)及与之接触的第二分离板400,凸出部330与密封部430之间可以形成能够使所述氢气流动的流体空间334。具体来讲,凸出部330与密封部430可以形成以流体空间334为预定间隔的结构。这种情况下,为了使所述氢气全面分散到导电膜(图3a的332)及与之接触的第二分离板400,优选的是使流体空间334形成于凸出部330的整个边缘。另外,优选的是形成有第三燃料孔420的所述第三侧及第四侧均形成密封部430的开口部432,但仅形成于其中一侧也完全能够得到上述效果。
[0079]在本实施例的说明中,所述燃料气体从第二分离板400的第三燃料孔420通过密封部430的开口部432供应,但实际上由于第三燃料孔420连通于第一分离板300的第二燃料孔(图2的320),因此也可以理解为所述燃料气体从第二燃料孔(图2的320)供应。
[0080]另外参照图4,与各第三燃料孔420对应的密封部430均形成有开口部432,但实际上由于只要能够向凸出部330供应燃料气体即可,因此仅形成于各第三燃料孔420中供应燃料气体的其中一个第三燃料孔420所对应的密封部430也完全能够得到上述效果。
[0081]图5为显示在图2所示第一分离板与第二分离板之间根据另一实施例的燃料气体流动状态的示意图。
[0082]本实施例中除将燃料气体全面分散到导电膜及与之接触的第二分离板的凸出部的结构以外,其余均与图4所示结构相同,因此对相同的结构采用相同的附图标记,并省略有关重复说明。
[0083]参照图5,第一分离板350的凸出部380上可以形成用于从密封部480的开口部482供应的燃料气体流动的至少一个第二通道384。
[0084]在此,第二通道384的形成方向可以垂直于形成有第三燃料孔470的所述第三侧及第四侧,使得所述燃料气体能够流动。另外,可以沿垂直的所述方向以预定间隔形成多个第二通道384。此时,为易于形成第二通道384,可以在形成导电膜(图3a的332)时仅局部图表所述接触浆料形成所述第二通道384。或者,第二通道384可以不形成于凸出部330,而是形成于第二分离板400中与导电膜(图3a的332)相对且接触的部位。这种情况下,由于从开口部482向第二通道384供应的燃料气体中所含的氢气,因此凸出部380可以像图4 一样形成还原气氛,故能够从根源上防止涂布于凸出部380的导电膜(图3a的332)及与之电接触的第二分离板450发生氧化。
[0085]这种情况下,在形成有第二通道384的部位,凸出部380的导电膜(图3a的332)与第二分离板450之间不能电接触,因此优选的是最小化其个数及宽度。例如,可以使第二通道384在邻近密封部480的开口部482的位置处的数量较少、宽度较窄,而随着离开开口部482数量逐渐增多、宽度逐渐增大。其原因在于,从第三燃料孔470供应的燃料气体在邻近密封部480的开口部482的位置处的压力大于其他位置。
[0086]再次参
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