Pem燃料电池堆及其流场板组的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于燃料电池的阴极流场板，其中该燃料电池具有一个膜电极组，其特征在于，包括一个阴极流场板，其中该阴极流场板被布置以密封该膜电极组，其中该阴极流场板具有一组流体通道和一组冷却通道，其中该冷却通道分别与该流体通道相对其和相连通。
【专利说明】
PEM燃料电池堆及其流场板组
技术领域
[0001]本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及用于质子交换膜(PEM)燃料电池的聚合物薄膜电池堆。
【背景技术】
[0002]燃料电池是一种能量源，其可通过反应活性物质，如氧或其它氧化剂参与的化学反应将来自燃料的化学能转化为电能。氢是此类电池中最常见的燃料。其中，最具代表性的此类燃料电池技术的实例就是质子交换薄膜(PEM)燃料电池。此类燃料电池包括膜电极组(MEA)，该膜电极组包括夹在分别作为阴阳级的两层催化剂涂层纸间的聚合物电解质膜;该膜电极组(MEA)再夹在一对流场板之间，其分别关系到燃料和氧化剂。该燃料电池的工作原理包括以下步骤:将氢燃料通入燃料电池一侧的阳极流场板中，再将氧化剂通入燃料电池另一侧的阴极流场板中；将铂催化剂(或其它催化剂)置于阳极侧使得氢分离为正电荷氢质子和负电荷氢电子;聚合物电解质膜仅可使正电荷氢质子穿过后进入阴极，而负电荷氢电子则需要通过外设的通道进入阴极，此时电流即产生;在阴极侧，电子和正电荷质子与氧结合生成水，作为该电池排出唯一产物。此外，因为氧气是被吹入阴极流场板，故可使该燃料电池冷却。阴极流场板可采用暴露于空气中作为一种“开放阴极结构”。
[0003]传统的阴极流场板设计采用锯状或方波状结构，空气可通过鼓风机或风扇吹入其中。相较水冷却型电池堆，空气冷却型电池堆具有更易平衡设计和更易控制策略，其可被立即启动。
[0004]采用聚合物电解质薄膜的空气冷却型质子交换薄膜燃料电池的一个主要技术难点是热量和水处理管理。其中聚合物电解质薄膜需要具备高含水量以保持薄膜的内在低电阻。当气流通过流场板通道时，可冷却电池堆，但同样加速了水分的蒸发导致薄膜中水含量降低。因此，风扇转速需要根据流量、环境温度和相对湿度极为小心的控制(控制策略)以达到平衡。不适当的风扇转速将导致电池堆的输出功率下降。
[0005]采用聚合物电解质薄膜的空气冷却型质子交换薄膜燃料电池的另一个限制是氢渗漏。在传统设计中，锯状阴极流场板面向膜电极组，其包括聚合物电解质薄膜以及两侧的催化剂层。因此，仅有锯齿压在垫圈之上，该区域的其他部分未收到锯齿的压力和难以被密封，以致成为潜在氢渗漏区域。另外，该设计一般限定了氢工作压力小于0.5bar.g。然而，较高的氢压力可以促进动力学、电池均一性、负载变化响应和降低氢饥饿(严重损害燃料电池的耐久度)发生概率，但高于设计压力值却可能会导致泄漏或垫圈爆裂。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于其提供一种燃料电池，其中该燃料电池结合有用于质子交换膜燃料电池的流场板组，以防止氢渗漏。
[0007]本发明的另一目的是提供一种流场板组，其中该流场板组允许更高燃料电池工作压力和提高冷却效率。此性能提升了作为高能量密度能量来源的燃料电池的功率重量比和续航能力。
[0008]本发明的另一目的是提供一种流场板组，其中该流场板组的阴极流场板的内侧和阳极流场板的内侧形成两个相面对面的连续平面，从而使得该流场板组的阴极流场板的内侧和阳极流场板的内侧之间仅需设置一个密封膜即可实现该阴极流场板的内侧和该阳极流场板的内侧之间的密封。进一步地，该流场板组的单个密封膜实现该阴极流场板的内侧和该阳极流场板的内侧之间的密封，使得该流场板组的装配难度的降低。
[0009]本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组，以实现该质子交换薄膜燃料电池能够在压力大于0.5bar.g条件下工作而不发生氢泄漏和因此而操作更为安全。
[0010]本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组，以实现该质子交换薄膜燃料电池能够在压力大于0.5bar.g条件下工作，从而使得该燃料电池相比于传统型燃料电池，其动力学、电池一致性、负载变化响应被提升和氢饥饿产生概率被降低。
[0011]本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组，以提升空气冷却效率，从而允许使用更薄的能够降低总重功率比的流场板。
[0012]本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组，以降低质子交换膜的水含量对风扇转速的敏感性。
[0013]本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组，其中该流场板组的新设计的流场板更容易实现密封和防止氢泄漏。
[0014]本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组，其中该新设计的流场板可适用于装配在大多数传统质子交换薄膜燃料电池。
[0015]本发明的另一目的是提供一种用于质子交换薄膜燃料电池的流场板组，其中该新设计的流场板易于使用、结构简单和制造成本低廉。
[0016]本发明的其它目的和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
[0017]依本发明，前述目的和其他目的和优势通过一种气冷质子交换燃料电池堆被实现。
[0018]依本发明，前述目的和其他目的和优势通过一种燃料电池被实现，其中该燃料电池包括一膜电极组和一流场板组。
[0019]该流场板组包括一个阴极流场板和一个阳极流场板，其中该膜电极组被密封于该阴极流场板和该阳极流场板之间，其中该阴极流场板具有一平面侧、一相反的通道侧和一组形成在该通道侧的流体通道，其中该平面侧位于该阴极流场板的一朝向膜电极组的外侦U，其中该流体通道被设置用于使流体能够沿该流体通道流向该膜电极组，从而促进电化学反应穿过该膜电极发生和产生电能，其中该阳极流场板具有一个平面侧、一个相反的通道侧和至少一个燃料通道，其中该阳极流场板的该平面侧位于该阳极流场板的一个内侧，该阳极流场板的该通道侧位于该阳极流场板的一个外侧和密封该膜电极组，其中该阳极流场板的每个该燃料通道形成在该阳极流场板的该通道侧，其中该燃料通道被设置用于使燃料能够通过该燃料通道被提供给该膜电极组。
[0020]相应地，本发明进一步提供一种用于燃料电池的阴极流场板，其中该燃料电池具有一个膜电极组，其包括一个阴极流场板，其中该阴极流场板被布置以密封该膜电极组，其中该阴极流场板具有一组流体通道和一组冷却通道，其中该冷却通道分别与该流体通道相对其和相连通。
[0021]相应地，本发明进一步提供一种用于燃料电池的阳极流场板，其中该燃料电池具有一个膜电极组，其包括一个阳极流场板，其中该阳极流场板具有一个平面侧和一个通道侦U，其中该平面侧位于该阳极流场板的一个内侧，其中该通道侧位于该阳极流场板的一个外侧，其中该阳极流场板的该通道侧被设置适用于密封该膜电极组，其中该阳极流场板进一步包括至少一个燃料通道，其中该燃料通道形成于朝向该膜电极组的该通道侧，从而使燃料能够通过该燃料通道被提供给该膜电极组。
[0022]本发明还进一步提供一种用于燃料电池的流场板组，其中该燃料电池具有至少一个膜电极组，其包括至少两个流场板，其中该燃料电池的该膜电极组被分别设置在相邻两个流场板之间，其中每个流场板包括一个阴极板体、一个阳极板体和一组引导墙，其中该阴极板体形成一组相互隔开的第一流体槽，其中该引导墙被相隔开地设置在该阴极板体和该阳极板体之间，从而使得每相邻两个引导墙形成一个位于两者之间的第二流体槽，其中该阴极板体的该第一流体槽被设置分别与该第二流体槽相连通，从而使得每个第一流体槽与相应的第二流体槽形成至少一个连续的流体通道，其中该流体通道具有一个第一通道开口、一个第二通道开口和一个第三通道开口，其中该流场板的该阳极板体具有至少一个被设置在该阳极板体的一个外侧的燃料通道，其中每相邻两个流场板的前一个流场板的该阳极板体的该外侧被设置朝向该燃料电池的被设置在相邻两个流场板之间的该膜电极组，从而使燃料能够通过该燃料通道被提供给该膜电极组，后一个流场板的该阴极板体的该流体通道的该第三通道开口被设置朝向该膜电极组，从而使得该流体通道允许流体流动在该流体通道的该第一通道开口和该第二通道开口之间，并通过该第三通道开口被提供给该燃料电池的该膜电极组
[0023]本发明还进一步提供一种燃料电池，其包括至少一个膜电极组和一个流场板组，其中该流场板组包括至少两个流场板，其中该膜电极组分别被设置在相邻两个流场板之间，其中每个流场板包括一个阴极板体、一个阳极板体和一组引导墙，其中该阴极板体形成一组相互隔开的第一流体槽，其中该引导墙被相隔开地设置在该阴极板体和该阳极板体之间，从而使得每相邻两个引导墙形成一个位于两者之间的第二流体槽，其中该阴极板体的该第一流体槽被设置分别与该第二流体槽相连通，从而使得每个第一流体槽与相应的第二流体槽形成至少一个连续的流体通道，其中该流体通道具有一个第一通道开口、一个第二通道开口和一个第三通道开口，其中该流场板的该阳极板体具有至少一个被设置在该阳极板体的一个外侧的燃料通道，其中相邻两个流场板的前一个流场板的该阳极板体的该外侧被设置朝向被设置在相邻两个流场板之间的该膜电极组，从而使燃料能够通过该燃料通道被提供给该膜电极组，后一个流场板的该阴极板体的该流体通道的该第三通道开口被设置朝向该膜电极组，从而使得该流体通道允许流体流动在该流体通道的该第一通道开口和该第二通道开口之间，并通过该第三通道开口被提供给该膜电极组。
[0024]相应地，本发明还进一步提供一种一种用于燃料电池的流场板组，其中该燃料电池具有至少一个膜电极组，其包括至少两个流场板，其中该燃料电池的该膜电极组被分别设置在相邻两个流场板之间，其中每个流场板包括一个阴极板体、一个阳极板体和一组引导墙，其中该阴极板体形成一组相互隔开的第一流体槽，其中该引导墙被相隔开地设置在该阴极板体和该阳极板体之间，从而使得每相邻两个引导墙形成一个位于两者之间的第二流体槽，其中该阴极板体的该第一流体槽被设置分别与该第二流体槽相连通，从而使得每个第一流体槽与相应的第二流体槽形成至少一个连续的流体通道，其中该流体通道具有一个第一通道开口、一个第二通道开口和一个第三通道开口，其中该流场板的该阳极板体具有至少一个被设置在该阳极板体的一个外侧的燃料通道，其中每相邻两个流场板的前一个流场板的该阳极板体的该外侧被设置朝向该燃料电池的被设置在相邻两个流场板之间的该膜电极组，从而使燃料能够通过该燃料通道被提供给该膜电极组，后一个流场板的该阴极板体的该流体通道的该第三通道开口被设置朝向该膜电极组，从而使得该流体通道允许流体流动在该流体通道的该第一通道开口和该第二通道开口之间，并通过该第三通道开口被提供给该燃料电池的该膜电极组。
[0025]本发明还进一步提供一种燃料电池，其包括至少一个膜电极组和至少两个流场板，其中该膜电极组被分别设置在相邻两个流场板之间，其中每个流场板包括一个流场板体、一组第一引导墙和一组第二引导墙，其中该流场板体具有一个阴极侧和一个阳极侧，其中该流场板体具有至少一个被设置在该阳极侧的燃料通道，其中该第一引导墙被相隔开地设置在该流场板体的该阴极侧，该第二引导墙分别自该第一引导墙延伸，从而使得相邻两个第一引导墙形成一个位于两者之间的第一流体通道，和相应的相邻两个第二引导墙形成一个位于两者之间的第二流体通道，其中该第一流体通道与该第二流体通道相连通，其中每个第一流体通道具有两个第一通道开口，每个第二流体通道具有一个第二通道开口，其中相邻两个流场板的前一个流场板的该流场板体的该阳极侧被设置朝向被设置在相邻两个流场板之间的该膜电极组，从而使燃料能够通过该燃料通道被提供给该膜电极组，和后一个流场板的该流场板体的该第二流体通道的该第二通道开口被设置朝向该燃料电池的该膜电极组，从而使得该第一流体通道允许流体流动在该流体通道的该第一通道开口之间，并通过该第二流体通道的该第二通道开口被提供给该燃料电池的该膜电极组。
[0026]相应地，本发明还进一步提供一种用于燃料电池的流场板组，其中该燃料电池具有至少一个膜电极组，其包括至少两个流场板，其中该燃料电池的该膜电极组被分别设置在相邻两个流场板之间，其中每个流场板包括一个流场板体、一组第一引导墙和一组第二引导墙，其中该流场板体具有一个阴极侧和一个阳极侧，其中该流场板体具有至少一个被设置在该阳极侧的燃料通道，其中该第一引导墙被相隔开地设置在该流场板体的该阴极侧，该第二引导墙分别自该第一引导墙延伸，从而使得相邻两个第一引导墙形成一个位于两者之间的第一流体通道，和相应的相邻两个第二引导墙形成一个位于两者之间的第二流体通道，其中该第一流体通道与该第二流体通道相连通，其中每个第一流体通道具有两个第一通道开口，每个第二流体通道具有一个第二通道开口，其中相邻两个流场板的前一个流场板的该流场板体的该阳极侧被设置朝向被设置在相邻两个流场板之间的该膜电极组，从而使燃料能够通过该燃料通道被提供给该膜电极组，和后一个流场板的该流场板体的该第二流体通道的该第二通道开口被设置朝向该燃料电池的该膜电极组，从而使得该第一流体通道允许流体流动在该流体通道的该第一通道开口之间，并通过该第二流体通道的该第二通道开口被提供给该燃料电池的该膜电极组。
[0027]通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
[0028]本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
【附图说明】
[0029]图1A是根据本发明优选实施例的质子交换膜燃料电池堆的流场板组的装配图。
[0030]图1B是根据上述本发明优选实施例的质子交换膜燃料电池堆的流场板组的另一装配图。
[0031]图2A是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的阴极流场板的俯视图。
[0032]图2B是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的阴极流场板的仰视图。
[0033]图3A是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的阳极流场板的俯视图。
[0034]图3B是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的阳极流场板的仰视图。
[0035]图4阐明了根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆，其中该质子交换膜燃料电池堆采用了上述流场板组。
[0036]图5A阐明了上述流场板组的阴极流场板和阳极流场板在根据本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆中被相互堆叠在一起。
[0037]图5B是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的部分剖视图。
[0038]图5C是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的部分放大图。
[0039]图6是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的剖视图。
[0040]图7A阐明了根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的一种可选实施。
[0041]图7B是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该阴极流场板的该可选实施的部分剖视图。
[0042]图7C是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该阴极流场板的该可选实施的部分放大图。
[0043]图8A阐明了根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的另一种可选实施。
[0044]图SB是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该可选实施的该流场板的剖视图。
[0045]图SC是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该可选实施的该流场板的该阴极板体的俯视图。
[0046]图8D是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该可选实施的该流场板的该阳极板体的俯视图。
[0047]图SE是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该可选实施的该流场板的该阴极板体的仰视图。
[0048]图8F是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该可选实施的该流场板的该阳极板体的仰视图。
[0049]图9A阐明了根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的另一种可选实施。
[0050]图9B是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该可选实施的该流场板的剖视图。
[0051]图9C是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该可选实施的该流场板的该支撑板的俯视图。
[0052]图9D是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该可选实施的该流场板的该流场板体的俯视图。
[0053]图9E是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该可选实施的该流场板的该支撑板的仰视图。
[0054]图9F是根据上述本发明优选实施例的该质子交换膜燃料电池堆的该流场板组的该可选实施的该流场板的该流场板体的仰视图。
【具体实施方式】
[0055]下述描述被揭露以使本领域技术人员可制造和使用本发明。下述描述中提供的较佳实施例仅作为对本领域技术人员显而易见的示例和修改，其并不构成对本发明范围的限制。下述描述中所定义的一般原理可不背离本发明精神和发明范围地应用于其它实施例、可选替代、修改、等同实施和应用。
[0056]参考附图之图1A至图6，依本发明较佳实施例的质子交换燃料电池堆被阐明。该质子交换燃料电池堆包括一个或多个相互堆叠在一起的燃料电池单元。依本发明较佳实施例，该质子交换燃料电池堆的每个燃料电池单元可形成作为一个单独的燃料电池，其包括一个膜电极组10和一个流场板组20，其中该流场板组20包括两个电导通的双极板以将该膜电极组1夹在两者之间。
[0057]该膜电极组10包括一个聚合物电解质膜，以及涂布于该聚合物电解质膜两侧的催化剂。两气体扩散层分别位于该膜电极组件该膜电极组10的两外侧面，其中该气体扩散层被保持在该流场板组20的该导电双极板之间，以形成一电池单元组。
[0058]如附图之图1A至图6所示，该用于夹住该膜电极组10于两者之间的该流场板组20的该导电双极板为一个阳极流场板21’和一个阴极流场板21。换句话说，该流场板组20包括一个阳极流场板21'和一个阴极流场板21，且该膜电极组10被密封和夹在该阳极流场板21'和该阴极流场板21之间，其中该阴极流场板21具有一个内侧和一个外侧，其中该阴极流场板21的该内侧形成一个平面侧211，和该阴极流场板21的该外侧形成一个通道侧212，其中该阴极流场板21的该平面侧211被设置朝向该膜电极组10，其中该阴极流场板21进一步具有一组形成在该通道侧212的流体通道213，其中每个流体通道213均为自该阴极流场板21的该外侧延伸至该阴极流场板21的该内侧的穿透型通道，以使流体能够沿该流体通道213流向该膜电极组10，从而促进电化学反应穿过该膜电极组10发生和产生电能。换句话说，每个流体通道213可自该阴极流场板21的该平面侧211延伸至该阴极流场板21的该通道侧212，从而使得流体能够沿该流体通道213流向该膜电极组10。尤其是，该流体通道213为穿透型通道，以用于引导流体自该阴极流场板21的边缘流向该阴极流场板21的该内侧，其中该阴极流场板21的该内侧朝向该膜电极组10。相应地，该流体为反应气体，如空气。
[0059]可以理解的是，实际使用中的质子交换膜燃料电池的该燃料电池堆包括多个堆叠单元燃料集合，根据电消耗要求，其数量可能数以百计。因此，一个典型燃料电池堆包括一系列的重复电池单元集合。该阴极流场板21(或阳极流场板21’)可由轻便且坚固的导电材料构成。该流体通道213延伸至该阴极流场板21的整个侧边长度且按预设的深度延伸至该阴极流场板21内。该流体通道213同样自未经切割的该阴极流场板21形成山脊状隆起部，且这些山脊状突起部为分隔地、均一地的分布。
[0060]如附图之图2A和图2B，每个流体通道213是一个加长通道，从而使得两个通道开口被分别形成在该阴极流场板21的两个边缘。因此，该流体将自该通道开口流向该流体通道213和穿过该阴极流场板21的该通道侧212流向该阴极流场板21的该平面侧211，以到达该膜电极组10。
[0061]如附图之图2B和图6，该阴极流场板21进一步具有一组冷却通道217，其中该冷却通道217分别与该流体通道213相对齐，以在当该流体沿该流体通道213流动时，使该阴极流场板21的热被散热。优选地，该冷却通道217为均匀形成在该阴极流场板21的穿透型通道，以分别与该流体通道213相对齐。
[0062]如附图之图2A至图3B，该阴极流场板21包括一个阴极板体214和两个相反的端部，两个第一端部215，其中该阴极板体214延伸在两个第一端部215之间，其中该阴极板体214包括两个横向边缘2141和一组引导墙216，其中该引导墙216相隔开地延伸在两个横向边缘2141之间，其中每两个相邻的引导墙216形成该流体通道213和与该流体通道213相连通的冷却通道217在两者之间，其中每个冷却通道217被设置沿该流体通道213，以使该流体能够流动穿过该冷却通道217。优选地，该阴极流场板21的该第一端部215和该阴极板体214的两个横向边缘2141形成该阴极流场板21的该平面侧211的一个连续密封平面2110，从而使得当该燃料电池堆被堆叠时，该阴极流场板21的该平面侧211能够为该膜电极组10提供一个平的支撑，从而使该膜电极组10能够抵压在该阳极流场板21'。
[0063]如附图之图2A和图6所示，每个引导墙216包括一个高端2161和一个自该高端2161向下延伸的低端2162，其中每两个相邻的引导墙216形成位于其高端2161之间的该流体通道213和形成位于其低端2162之间的该冷却通道217。因此，该冷却通道217与该流体通道213相连通以形成一个穿透型通道，其中该穿透型通道允许流体流过该冷却通道217和该流体通道213。可选地，该低端2162长于该高端2161，从而使得该冷却通道217的长度长于该流体通道213的长度。
[0064]可以理解的是，位于该阴极流场板21的该流体通道213与该冷却通道217相连通以形成一个完全穿透型通道(或槽)的这种结构可使该冷却通道217实现本发明燃料电池堆的散热功能的同时，起到将外部反应活性流体引导至该流体通道213的作用。进一步地，该阴极流场板21的该冷却通道217实现供气和散热的双重功能，且该阴极流场板21的该第一端部215、该阴极板体214的两个横向边缘2141与该膜电极组10具有一个更大的接触面，从而使本发明燃料电池堆具有更好的散热效果和降低风扇转速敏感度。相应地，随着散热效应的提升和风扇转速敏感度的降低，在相同功率输出下，相对于现有技术需要构建的更大型的燃料电池，该燃料电池的整体体积和重量均能够被降低。此外，本发明该冷却通道217的构造可降低该阴极流场板21的厚度。如果传统型阴极流场板的流体通道设计为3_深度，则传统型阴极流场板需至少4mm厚度，以保持阴极流场板的机械强度和确保散热效率。而如果是本发明阴极流场板21，则当其流体通道213被设置为3mm深度时，该阴极流场板21的厚度则可配置为小于4mm。换言之，该冷却通道217可作为该流体通道213的一部分的配置，使得该阴极流场板21的厚度可被降低。也就是说，在实现相同散热面积时，本发明的该阴极流场板21可较传统型板更薄；因为当流体通过该流体通道213时，本发明的该冷却通道217能够将该阴极流场板21的整个横截面用作散热。因此，在较传统型板相同厚度下，本发明的该阴极流场板21能够提供更多的用于散热的散热区域。
[0065]如附图之图3A和图3B所示，该流场板组20的该阳极流场板21'具有一个内侧和一个外侧，其中该阳极流场板的内外两侧均为平面侧。该阳极流场板21'的该内侧形成一个通道侧212'和该外侧形成一个平面侧211'，其中该阳极流场板21'的该通道侧212'形成至少一个燃料通道213'，其中该燃料通道213'朝向该膜电极组10以使燃料，如氢燃料，可通过该燃料通道213'被提供给该膜电极组10。该燃料通道213'凹陷在该阳极流场板21'的该通道侧212'。优选地，该阳极流场板21'包括一个阳极板体214'和两个相反的端部，两个第二端部215、其中该阳极板体214'延伸在两个第二端部215'之间，其中该阳极流场板21'的该阳极板体214'和该第二端部215'形成一个形成在该阳极流场板21'的该通道侧212'的连续密封平面212(/。换句话说，当该燃料电池堆被堆叠时，该流场板组20的该阴极流场板21的该平面侧211和该阳极流场板21'的该通道侧212'能够分别为该膜电极组10提供一个平的支撑，和使该阴极流场板21的该平面侧211和该阳极流场板21'的该通道侧212'能够密封地抵压在该膜电极组10。
[0066]如附图之图1A、图1B和图4，该流场板组20进一步包括一个密封垫22，其中该密封垫22被设置在该膜电极组10和该阳极流场板21'，其中该密封垫22被设置在该阳极流场板2V的该通道侧212\
[0067]如附图之图2A至图4，当该燃料电池被堆叠时，每相邻两个燃料电池被相互组装在一起，且前一个燃料电池的该阳极流场板2V的该平面侧211'与下一个燃料电池的该阴极流场板21的该通道侧212相耦接，其中前一个燃料电池的该阳极流场板21'的该平面侧211'和下一个燃料电池的该阴极流场板21的该通道侧212形成两个位于两者之间的流体流道2150，其中该流体流道2150分别与该燃料通道213'相连通，以使燃料能够自一个流体流道2150通过该燃料通道213'流向另一个流体流道2150。
[0068]如附图之图2A至图4，每个流体流道2150具有一个第一开口 2150V和一个第二开口 21502'，其中该第一开口 2150V和该第二开口 21502'均形成在该阳极流场板的该第二端部215'，其中该密封垫2150被设置在该阳极流场板21'的该通道侧212'和环绕该流体流道2150的该第一开口 2150V和该第二开口 21502、以防止燃料自该膜电极组10和该阳极流场板2V的该通道侧212'之间的空隙泄漏。如附图之图2A至图4，每个燃料通道213'分别与两个流体流道2150相连通，以允许燃料能够自一个流体流道2150通过该燃料通道213'流向另一个流体流道2150。相应地，该流体流道2150的该第一开口 2150厂和该第二开口21502'分别是两个分别形成在该阳极流场板21'的两个第二端部215'的穿透型孔和被设置相互对齐。尤其是，每个燃料通道213被设置在该阳极流场板21'的该第二端部215'之间和具有一个蛇形结构，以延长燃料的流经距离，其中每个燃料通道213'的两端分别与该第二开口21502'相连通，如附图之图3B所示。换句话说，燃料被引导穿过该燃料通道213'流动在该阳极流场板2V的该第二端部215'的两个该第二开口21502,之间。可选地，燃料通道213'也可被设置具有其它合适形状。
[0069]如附图之图2A至图4，每个流体流道2150形成在该阴极流场板21的该通道侧212，其中该阴极流场板21的每个第一端部215进一步具有一个被设置环绕该流体流道2150的密封槽21502。相应地，该密封槽21502是一个形成在该阴极流场板21的该通道侧212的凹槽以环绕该流体通道2150。该流场板组20进一步包括两个密封圈23，其中该密封圈23被分别设置在该密封槽21502以防止燃料自该阳极流场板21'的该平面侧211'与该阴极流场板21的该通道侧212之间的空隙泄漏。
[0070]如附图之图2A至图4，每个流体流道2150进一步具有一个形成在该阴极流场板21的该第一端部215的第三开口 21501，其中该第三开口 2501穿过该阴极流场板21。值得注意的是，当一组燃料电池被相互堆叠在一起以形成一个燃料电池堆时，该阴极流场板21的该第一端部215的该第三开口21501和相应的该阳极流场板2V的该第二端部215'的该第二开口 21502,形成一个燃料流道200，从而使得氢燃料可通过该燃料电池堆的该燃料流道200被提供。
[0071]可选地，该流体流道2150分别形成在该阳极流场板的该平面侧21^和两个密封槽21502被设置分别环绕该流体流道2150，其中该流场板组20进一步包括两个密封圈23，其中该密封圈23被分别设置在该密封槽21502以防止燃料自该阳极流场板21'的该平面侧21V与该阴极流场板21的该通道侧212之间的空隙泄漏。
[0072]如附图之图3B所示，依本发明较佳实施例的该燃料电池堆的该电池单元的该密封垫22为一空心结构以实现密封部分位于该阳极流场板21'的该通道侧212'的周缘。换言之，该密封垫22为一中空结构以实现流体，如气体，从中通过。该密封垫22进一步被设置与该阳极流场板21'的通道侧212'相匹配的尺寸和形状。如图3B所示，该密封垫22的密封部分分别被设置在该阳极流场板21'的该第二端部215'和该阳极板体214'，以形成一个密闭环境用于氢流动。可以理解的是，该燃料通道213'不被该密封垫22遮盖。
[0073]附图之图3B也显示了本发明优选实施方式的燃料电池堆设计，即无论采用何种密封方式，例如粘合性垫，则该粘合性垫处于挤压状态。值得一提的是，由于该膜电极组10与该阴阳两极流场板21、2f的平面侧21U212,之间通过该密封垫22密封，形成了一个密闭环境用于氢流动，从而使得该阳极流场板21'的通道侧212'被密封和以防止氢渗漏。相应地，本发明的该密封垫22可为一环边垫圈或粘合性垫圈。该密封垫22优选为由柔性材料制成的密封垫结构，其被设置在该阳极流场板21'的该通道侧212'，以防止电池堆工作时，发生氢气渗漏。因此，该流场板组20仅需一个密封垫22即可实现其阴极流场板21的平面侧211和阳极流场板217的通道侧212'之间的密封。
[0074]当该流场板(阴极流场板21)21作为燃料电池的阴极流场板使用时，该阴极流场板21的平面侧211被安装至该膜电极组10。该质子交换薄膜燃料电池配置为向大气中开放，因此，氧化剂，如空气(或氧气)通过该阴极流场板21被吹入该流体通道213。该冷却通道217的构造提升了空气冷却效率，因为热量通过该冷却通道217被消散和分离。该冷却通道217增强了散热效果和能够使该阴极流场板21相较于传统型更薄。更薄且轻的燃料电池堆的能够使其相较于现有技术更具便携性。
[0075]特别地，该冷却通道217自该阴极流场板21成型以降低薄膜含水量对风扇转速的敏感度。该冷却通道217相对每个流体通道213成型。当气体穿过该阴极流场板21的该冷却通道217和该流体通道213时，气流将仅通过该冷却通道217从该阴极流场板21带走热量。该冷却通道217和该流体通道213将保持该膜电极组10的水含量，因为通过该冷却通道217的散热气流并不与该膜电极组10直接接触。因此，当风扇转速增快或减慢时，仅有部分气流直接影响该膜电极组10水含量，但所有气流均有冷却效果。换言之，该燃料电池的电池电压相对风扇转速变得更低敏感度。
[0076]此外，本发明提供的该阴极流场板21可同样提供燃料电池的热和水管理。相应地，该膜电极组10需含水量较高以维持低内阻。当气体吹入和通过该流体通道213时，其仅经该冷却通道217冷却，该阴极流场板21并不加速水蒸发，以防止该膜电极组10水含量降低。
[0077]值得一提的是，依本发明较佳实施例的该明流场板组20可使燃料电池堆之间的差异更小。换句话说，使用本发明流场板组20的燃料电池之间具有均一性。因此，本发明提供的燃料电池堆因能够采用更高氢压力而更容易实现电池电压的均一性。
[0078]附图之图7A至图7C阐明了依本发明较佳实施例的该燃料电池堆的该流场板组20的该阴极流场板21的一种可选实施，其中该流场板组20A包括一个阴极流场板21A和一个阳极流场板21'，其中该阴极流场板21A具有一个平面侧211A和一个通道侧212A，并包括一个阴极板体214A和两个相反的端部，两个第一端部215A，其中该阴极板体214A延伸在该第一端部215A之间，其中该阴极板体214A包括两个横向边缘2141A和一组引导墙216A，其中该引导墙216A被分别相隔开地设置在该横向边缘2141A之间，其中每两个相邻的216A形成一个位于两者之间的流体通道213A，和每个引导墙216A形成一个冷却通道217A，其中该冷却通道217A形成在该阴极流场板21的该通道侧212A，其中每个该冷却通道217A自该阴极板体214A的一个横向边缘2141A延伸至另一个横向边缘2141A，以使流体能够流过该冷却通道217A。优选地，该阴极板体21A的每个第一端部215A形成一个流体流道2150A，其中该流体通道2150A具有一个第三开口 21501A和一个密封槽21502A。
[0079]附图之图8A至图8F阐明了依本发明较佳实施例的该燃料电池堆的该流场板组20的另一种可选实施，其中该流场板组20C包括至少两个流场板21C，其中每个流场板21C包括一个阴极板体211C、一个阳极板体212C和一组引导墙213C，其中该阴极板体211C形成一组相互隔开的第一流体槽2110C，其中该引导墙213C被相隔开地设置在该阴极板体211C和该阳极板体212C之间，从而使得每相邻两个引导墙213C形成一个位于两者之间的第二流体槽2130C，其中该阴极板体211C的该第一流体槽211OC被设置分别与该第二流体槽2130C相对齐和相连通，从而使得每个第一流体槽211C与相应的第二流体槽2130C形成一个连续的流体通道214C，其中该流体通道214C具有一个第一通道开口 2141C、一个第二通道开口 2142C和一个第三通道开口 2143C，其中该流体通道214C的该第三通道开口 2143C被设置朝向该膜电极组10，从而使得该流体通道214C允许反应活性物质流体，如空气、氧气等流动在该流体通道214C的该第一通道开口 2141C和该第二通道开口 2142C之间，并通过该第三通道开口2143C被提供给该膜电极组10。优选地，该第一流体槽2110C的长度大于该第二流体槽2130C的长度，和该第一流体槽2110C的宽度小于该第二流体槽2130C的宽度。
[0080]如附图之图8A至图8F所示，每个流场板21C具有一个第一通道侧215C和一个第二通道侧216C，其中该阴极板体211C的该第一通道侧215C形成在该阴极板体211C的一个外侦U，该阳极板体212C的该第二通道侧216C形成在该阳极板体212C的一个外侧，其中该流场板21C具有至少一个被设置在该流场板21C的该第二通道侧216C的燃料通道217C，和该流场板21C的该第二通道侧216C被设置朝向该膜电极组10，从而使得燃料，如氢气，可通过该燃料通道217C被提供给该膜电极组10。换句话说，该阴极板体21IC的该第一流体槽211C形成在该阴极板体211C的该外侧，该阳极板体212C的该燃料通道217C形成在该阳极板体212C的该外侧。
[0081 ]如附图之图8A所示，依本发明较佳实施例的该燃料电池的该流场板组20C包括至少两个流场板21C，其中每个膜电极组10被设置在相邻两个流场板中的前一个流场板21C的该第二通道侧216C与后一个流场板21C的该第一通道侧215C之间。换句话说，相邻两个流场板中的前一个流场板21C的该第二通道侧216C、后一个流场板21C的该第一通道侧215C和该膜电极组10形成一个电池单元。
[0082 ] 如附图之图8B至图8F所示，该流场板组20C的每个流场板21C的该引导墙213C被设置在该阳极板体212C的一个内侧，并自该阳极板体212C的该内侧延伸。优选地，该流场板21C的该引导墙213C与该阳极板体212C—体成型。更优选地，该流场板组20C的该流场板21C的该阴极板体211C被可拆卸地设置在该引导墙213C。
[0083]如附图之图8A至图8F所示，该流场板组20C的该流场板2IC的该阴极板体211C具有一个形成在该阴极板体211C的一个内侧的容纳槽218C，其中该容纳槽218C的形状和大小依该流场板21C的该引导墙213C被设置，以能够将该流场板21C的该引导墙213C容纳于其内，并使该引导墙213C形成的该第二流体槽2130C分别与该阴极板体21IC的该第一流体槽2110C相对齐和相连通，从而形成该流体通道214C。更优选地，该容纳槽218C的深度与该流场板21C的该引导墙213C的高度相同，从而使得该流场板21C的该引导墙213C能够被相适配地容纳在该阴极板体211C的该容纳槽218C。
[0084]如附图之图8A至图8F所示，该流场板组20C的该流场板2IC的该阴极板体211C包括两个相反的端部，两个第一端部2111C、两个分别延伸在该第一端部2111C之间的第一横向边缘2112C和一个纵向地延伸在该第一横向边缘2112C之间的第一形成部2113C，其中该第一形成部2113C形成延伸在该第一横向边缘2112C之间的第一流体槽2110C，其中该阴极板体21IC的该第一端部211IC和该第一横向边缘2112C在该流场板21C的该第一通道侧215C形成一个连续密封平面2150C，其中该连续密封平面2150C被设置环绕该阴极板体211C的该第一形成部2113C;该流场板21C的该阳极板体212C包括两个相反的端部，两个第二端部2121C、两个分别延伸在该第二端部2121C之间的第二横向边缘2122C和一个纵向地延伸在该第二横向边缘2122C之间的第二形成部2123C，其中该第二形成部2123C形成延伸在该第二端部2121C之间的燃料通道217C，其中该阳极板体212C的该第二端部2121C和该第二横向边缘2122C在该流场板21C的该第二通道侧216C形成一个连续密封平面2160C，其中该连续密封平面2160C被设置环绕该阳极板体212C的该第二形成部2123C，从而使得当该燃料电池堆被堆叠时，该流场板21C的该第一通道侧215C和该第二通道侧216C能够分别为该膜电极组10提供一个平的支撑，和使该流场板21C的该第一通道侧215C和该第二通道侧216C能够密封地抵压在该膜电极组10。
[0085]可以理解的是，位于该流场板21C的该阴极板体211C的该第一流体槽2110C与该第二流体槽2130C相连通以形成一个完全穿透型流体通道214C(或槽)的这种结构可使该第二流体槽2130C实现本发明燃料电池堆的散热功能的同时，起到将外部反应活性流体引导至该第一流体槽211C的作用。进一步地，该流场板21C的该第二流体槽2130C实现供气和散热的双重功能，且该阴极板体211C的该第一端部2111C和该横向边缘2112C与该膜电极组1具有一个更大的接触面，从而使本发明燃料电池堆具有更好的散热效果和降低风扇转速敏感度。相应地，随着散热效应的提升和风扇转速敏感度的降低，在相同功率输出下，相对于现有技术需要构建的更大型的燃料电池，该燃料电池的整体体积和重量均能够被降低。此外，本发明该流体通道214C的构造可降低阴极板体211C(或阴极流场板)的厚度。如果传统型阴极流场板的流体通道设计为3mm深度，则传统型阴极流场板需至少4mm厚度，以保持阴极流场板的机械强度和确保散热效率。而如果是本发明阴极板体211C，则当其流体通道214C被设置为3mm深度时，该阴极板体211C的厚度则可配置为小于4mm。换言之，该第二流体槽2130C可作为该流体通道214C的一部分的配置，使得该阴极板体21IC的厚度可被降低。也就是说，在实现相同散热面积时，本发明的该阴极板体211C可较传统型阴极流场板更薄；因为当流体通过该流体通道214C时，本发明的该第二流体槽2130C能够将该阴极板体211C的整个横截面用作散热。因此，在较传统型板相同厚度下，本发明的该阴极板体211C能够提供更多的用于散热的散热区域。
[0086]如附图之图8A至图8F所示，该流场板组20C的该流场板2IC的该阴极板体211C的每个第一端部2111C具有一个第一连通开口 21110C，该阳极板体212C的每个第二端部2121C具有一个第二连通开口 21210C，其中该阴极板体211C的该第一端部2111C的该第一连通开口21110C分别与相对应的该阳极板体212C的该第二端部2121C的该第二连通开口 21210C相连通和形成一个燃料流道200C，其中该流场板21C的每个燃料通道217C的两端分别与该燃料流道200C相连通，从而使得氢燃料可通过该燃料电池堆的该流场板组20C的该流场板21C的该燃料流道200C被提供。
[0087]如附图之图8A至图8F所示，该流场板组20C的相邻两个流场板21C之间的密封可通过一个密封垫22C而被实现，其中该密封垫22C为一空心结构，且该密封垫22C的密封部分被设置在前一个流场板21C的该阳极板体212C的该外侧的周缘。换言之，该密封垫22C为一中空结构以实现流体，如气体，从中通过。该密封垫22C进一步被设置与该阳极板体212C的该外侧相匹配的尺寸和形状。如图8A至图8F所示，该密封垫22C分别被设置在两个相邻流场板21C的前一个流场板21C的该阳极板体212C的该外侧，其中该密封垫22C为一空心结构，且该密封垫22C的密封部分被设置在前一个流场板21C的该阳极板体212C和后一个流场板21C的该阴极板体211C之间和该膜电极组10的周缘被设置在该密封垫22C的密封部分与前一个流场板21C的该阳极板体212C之间，从而使得前一个流场板21C的该阳极板体212C、后一个流场板21C的该阴极板体211C和该膜电极组10形成一个密封空间，以用于燃料流动。进一步地，该密封垫22C的两端被分别设置在前一个流场板21C的该阳极板体212C的该端部和相应的后一个流场板21C的该阴极流场板211C的该端部之间，其中该密封垫22C被设置分别围绕前一个流场板21C的该阳极板体212C的两个第一连通开口 2111C和后一个流场板21C的该阴极流场板211C的两个第二连通开口 21210C，从而使得当该燃料电池被组装和该密封垫22C被挤压在两个流场板21C之间时，前一个流场板21C的该阳极板体212C和后一个流场板21C的该阴极板体211C被密封地相互堆叠在一起，以防止燃料自前一个流场板21C的该阳极板体211C和后一个流场板21C的该阴极板体211C之间的空隙泄漏。可以理解的是，该燃料通道217C不被该密封垫22C遮盖。优选地，该密封垫22C进一步被设置在该阴极板体211C的两个端部和围绕该阳极板体212C的该燃料通道217C，以形成一个密封空间用于氢流动。换句话说，该燃料通道217C不被该密封垫22C遮盖。
[0088]如附图之图SB所示，该流场板组20C的该流场板21C的该阴极板体211C的该第一端部211IC被分别地和密封地设置在该阳极板体212C的该第二端部212IC，以防止氢燃料通过该流场板组20C的该流场板21C的该阴极板体211C的该第一端部2111C和相应的该阳极板体212C的该第二端部2121C之间的空隙泄漏。因此，该流场板组20C的该流场板21C的该阴极板体21IC的该第一端部211IC和相应的该阳极板体212C的该第二端部2121C被密封地相互耦接在一起，以防止该阴极板体21IC的该第一端部211IC和相应的该阳极板体212C的该第二端部2121C形成位于两者之间的与该燃料流道200C相连通的空隙的形成。该流场板21C的该阴极板体21IC的该第一端部211IC和相应的该阳极板体212C的该第二端部2121C之间的密封可通过一个被设置围绕该阴极板体211C的该第一端部2111C的该第一连通开口 21110C(或围绕相应的该阳极板体212C的该第二端部2121C的该第二连通开口 21210C)的密封环或密封垫23C而被实现。在另一些实施例中，该阴极板体211C的该第一端部2111C和相应的该阳极板体212C的该第二端部2121C之间的密封通过将该阴极板体211C的该第一端部2111C和相应的该阳极板体212C的该第二端部2121C紧密贴合在一起而被实现。在其它实施例中，该阴极板体211C的该第一端部2111C和相应的该阳极板体212C的该第二端部2121C之间的密封通过使用胶水或粘附剂将该阴极板体211C的该第一端部2111C和相应的该阳极板体212C的该第二端部2121C粘附在一起而被实现。
[0089]附图之图9A至图9F阐明了依本发明较佳实施例的该燃料电池堆的该流场板组20D的另一种可选实施，其中该流场板组20D包括至少两个流场板21D，其中每个流场板21D包括一个流场板体211D、一组第一引导墙212D和一组第二引导墙213D，其中该流场板体211D具有一个阴极侧211ID和一个阳极侧2112D，其中该流场板体21ID具有至少一个被设置在该阳极侧2112D的燃料通道215D，其中该第一引导墙212D被相隔开地设置在该流场板体211D的该阴极侧2111D，该第二引导墙213D分别自该第一引导墙212D延伸，从而使得每相邻两个第一引导墙212D形成一个位于两者之间的第一流体通道216D，和相应的相邻两个第二引导墙213D形成一个位于两者之间的第二流体通道217D，其中该第一流体通道216D与该第二流体通道217D相连通，其中每个第一流体通道216D具有两个第一通道开口 216ID，每个第二流体通道217D具有一个第二通道开口 217ID，其中该第二流体通道217D的该第二通道开口 217ID被设置朝向前一个膜电极组10，从而使得该第一流体通道216D允许反应活性物质，如空气或氧气等能够流动在该第一流体通道216D和使反应活性物质能够通过该第二流体通道217D的该第二通道开口 217ID被提供给该膜电极组1;其中该流场板体21ID的该燃料通道215D被设置朝向后一个膜电极组10，从而使得氢燃料能够通过该燃料通道21f5D被提供给该膜电极组10。
[0090]可以理解的是，该第一流体通道216D允许空气或氧气等流体自一个第一通道开口2161D流向另一个第一通道开口 2161D，因此，该第一流体通道216D在相该膜电极组10提供反应活性物质的同时，还具有冷却作用。优选地，该第一流体通道216D的长度大于该第二流体通道217D的长度，和该第一流体通道216D的宽度小于该第二流体通道217D的宽度。
[0091]如附图之图9A所示，该流场板组20D包括至少两个流场板21D，其中该燃料电池堆的燃料电池单元的每个膜电极组10被设置在该流场板组20D的相邻两个流场板21D之间，其中相邻两个流场板21D的前一个流场板21D的该第二流体通道217D和后一个流场板21D的该燃料通道215D被分别设置朝向该膜电极组10，从而使得反应活性物质，如空气，和燃料，如氢气，能够分别通过该第二流体通道217D和该燃料通道21?被提供给该膜电极组10。
[0092]如附图之图9A至图9F所示，该流场板组20D的每个流场板21D进一步包括一个支撑板214D，其中该支撑板214D被设置在该第一引导墙212D，其中该支撑板214D形成一个容纳槽2140D，且当该支撑板214D被设置在该第一引导墙212D时，该流场板21D的该第二引导墙213D被容纳在该支撑板214D的该容纳槽2140D中。换句话说，该流场板21D的该第二引导墙213D的高度不大于该支撑板214D的该容纳槽2140D的深度，从而使得该流场板21D的该第二引导墙213D被容纳在该支撑板214D的该容纳槽2140D内。优选地，该流场板组20D的该流场板21D的该第一引导墙212D的长度大于该第二引导墙213D的长度，从而使得该支撑板214D能够被设置在该第一引导墙212D。更优选地，该第二引导墙213D自该第一引导墙212D的中间部分延伸，从而使该支撑板214D的两个第一横向边缘2142D均能被设置在该第一引导墙212D的顶端。最优选地，该支撑板214D被可拆卸地设置在该第一引导墙212D。
[0093]值得注意的是，依本发明较佳实施例的该燃料电池堆的该流场板组20D的该可选实施的该支撑板214D在本发明燃料电池堆中起到装配支撑作用。换句话说，该流场板组20D的该流场板21D的该支撑板214D可不涉及对膜电极组10提供反应活性物质或燃料。因此，该流场板组20D的该流场板21D的该支撑板214D可由不导电的刚性材料制成。也就是说，该流场板组20D的该流场板21D的该支撑板214D可由具有高强度和低重量材料制成，以降低该燃料电池堆的重量功率比。
[0094]如附图之图9A至图9F所示，该流场板组20D的该流场板2ID的该支撑板214D具有一个外侧和一个内侧，其中该支撑板214D的该外侧被设置朝向该膜电极组10并形成一个连续密封平面210D，该流场板组20D的该流场板21D的该流场板体211D的该阳极侧2112D形成一个连续密封平面21120D，其中该流场板体211D的该阳极侧2112D的该连续密封平面21120D被设置围绕该燃料通道215D，从而使得当该燃料电池堆被堆叠时，该流场板21D的该支撑板214D的该外侧和该阳极侧2112D能够分别为该膜电极组1提供一个平的支撑，和使该支撑板214D的该外侧和该流场板体211D的该阳极侧2112D能够分别密封地抵压在该膜电极组10。
[0095]如附图之图9A至图9F所示，该流场板组20D的该流场板2ID的该支撑板214D包括两个相反的端部，两个第一端部2141D和两个分别延伸在该第一端部2141D之间的第一横向边缘2142D，其中该支撑板214D的该第一端部2141D和该第一横向边缘2142D形成该容纳槽2140D和该连续密封平面210D;该流场板21D的该流场板体211D包括两个相反的端部，两个第二端部2113D、两个分别延伸在该第二端部2113D之间的第二横向边缘2114D和一个纵向地延伸在该第二横向边缘2114D之间的形成部2115D，其中该形成部2115D形成延伸在该第二端部2113D之间的燃料通道21?，其中该流场板体211D的该第二端部2113D和该第二横向边缘2114D在该流场板21D的该阳极侧2112D形成该连续密封平面21120D，其中该连续密封平面21120D被设置环绕该阳极板体212D的该形成部2115D，从而使得当该燃料电池堆被堆叠时，该流场板21D的该支撑板214D的该外侧和该阳极侧2112D能够分别为该膜电极组10提供一个平的支撑，和使该支撑板214D的该外侧和该阳极侧2112D能够分别密封地抵压在该膜电极组10。
[0096]可以理解的是，该流场板21D的该第一流体通道216D与该第二流体通道217D相连通以形成一个完全穿透型通道(或槽)的这种结构可使该第一流体通道216D实现本发明燃料电池堆的散热功能的同时，起到将外部反应活性流体引导至该第二流体通道217D的作用。进一步地，该流场板21D的该第一流体通道216D实现供气和散热的双重功能，且该支撑板214D的该第一端部2141D和该第一横向边缘2142D与该膜电极组10具有一个更大的接触面，从而使得当该支撑板214D为良好导热材料制成时，本发明燃料电池堆具有更好的散热效果和降低风扇转速敏感度。相应地，随着散热效应的提升和风扇转速敏感度的降低，在相同功率输出下，相对于现有技术需要构建的更大型的燃料电池，该燃料电池的整体体积和重量均能够被降低。
[0097 ] 如附图之图9A至图9F所示，该流场板组20D的该流场板2ID的该支撑板214D包括两个第一端部2141D，和该流场板21D的该流场板体211D包括两个相反的端部，两个第二端部2113D，其中该流场板组20D的该流场板21D的支撑板214D的每个第一端部2141D具有一个第一连通开口 21410D，该流场板体21ID的每个第二端部2113D具有一个第二连通开口 21130D，其中该支撑板214D的该第一端部2141D的该第一连通开口 21410D分别与相对应的该流场板体21ID的该第二端部2113D的该第二连通开口 21130D相连通和形成一个燃料流道200D，其中该流场板21D的每个燃料通道215D的两端分别与该燃料流道200D相连通，从而使得氢燃料可通过该燃料电池堆的该流场板组20D的该流场板21D的该燃料流道200D被提供给该膜电极组10。
[0098]如附图之图9A至图9F所示，该流场板组20D的相邻两个流场板2ID之间的密封可通过一个密封垫22D而被实现，其中该密封垫22D为一空心结构，且该密封垫22D的密封部分被设置在前一个流场板21D的该流场板体211D的该阳极侧2112D的一个周缘。换言之，该密封垫22D为一中空结构以实现流体，如气体，从中通过。该密封垫22D进一步被设置与该流场板体211D的该阳极侧2112D相匹配的尺寸和形状。如图9A至图9F所示，该密封垫22D为一空心结构，且该密封垫22D的密封部分被设置在两个相邻流场板21D中的前一个流场板21D的该流场板体211D的该阳极侧2112D和后一个流场板21D的该支撑板214D之间，其中该膜电极组10的一个周缘被设置在该密封垫22D的密封部分与前一个流场板21D的该流场板体211D的该阳极侧2112D之间，从而使得前一个流场板2ID的该流场板体21ID、后一个流场板2ID的该支撑板214D和该膜电极组10形成一个密封空间，以用于燃料流动。进一步地，该密封垫22D的两端被分别设置在前一个流场板21D的该流场板体211D的该端部和相应的后一个流场板21D的该支撑板214D的该端部之间，其中该密封垫22D被设置分别围绕前一个流场板21D的该流场板体21ID的两个该第二连通开口 21130D和后一个流场板21D的该支撑板214D的两个该第一连通开口 21410D，从而使得当该燃料电池被组装和该密封垫22D被挤压在两个相邻流场板21D之间时，前一个流场板21D的该流场板体21ID和后一个流场板21D的该支撑板214D被密封地相互堆叠在一起，以防止燃料自前一个流场板21D的该流场板体21ID和后一个流场板21D的该流场板体211D之间的空隙泄漏。可以理解的是，该燃料通道215D不被该密封垫22D遮盖。优选地，该密封垫22D进一步被设置在该支撑板214D的两个端部和围绕该流场板体211D的该燃料通道215D，以形成一个密封空间用于氢流动。换句话说，该燃料通道21不被该密封垫22D遮盖。
[0099]如附图之图9B所示，该流场板组20D的该流场板21D的该支撑板214D的该第一端部2141D被分别地和密封地设置在该流场板体211D的该第二端部2113D，以防止氢燃料通过该流场板组20D的该流场板2ID的该支撑板214D的该第一端部2141D和相应的该流场板体21ID的该第二端部2113D之间的空隙泄漏。因此，该流场板组20D的该流场板21D的该支撑板214D的该第一端部2141D和相应的该流场板体211D的该第二端部2113D被密封地相互耦接在一起，以防止该支撑板214D的该第一端部2141D和相应的该流场板体2110的该第二端部21130形成位于两者之间的与该燃料流道200D相连通的空隙的形成。
[0100]值得注意的是，该流场板21D的该支撑板214D的该第一端部2141D和相应的该流场板体211D的该第二端部2113D之间的密封可通过一个被设置围绕该支撑板214D的该第一端部2141D的该第一连通开口 21410D(或围绕相应的该流场板体211D的该第二端部2113D的该第二连通开口21130D)的密封环或密封圈23D而被实现。在另一些实施例中，该流场板21D的该支撑板214D的该第一端部2141D和相应的该流场板体211D的该第二端部2113D之间的密封通过将该支撑板214D的该第一端部2141D和相应的该流场板体211D的该第二端部2113D紧密贴合在一起而被实现。在其它实施例中，该支撑板214D的该第一端部2141D和相应的该流场板体211D的该第二端部2113D之间的密封通过使用胶水或粘附剂将该支撑板214D的该第一端部2141D和相应的该流场板体211D的该第二端部2113D粘附在一起而被实现。
[0101]可以理解的是，依本发明较佳实施例的该燃料电池的该阳极流场板(阳极板体或流场板体)和该阴极流场板(阴极板体或流场板体)所用的材料一般为导电金属。该金属的具有坚固、轻便且导电的特性，但该材料并不局限于金属。含有石墨、碳黑、碳纤维和/或纳米碳等的导电性复合材料，或甚至得到强化的导电石墨、碳黑、碳纤维和/或纳米碳等材料，均可用于本发明结构。
[0102]本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
[0103]可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不应被理解为对数量的限制。
[0104]本领域技术人员会明白附图中所示的和以上所描述的本发明实施例仅是对本发明的示例而不是限制。
[0105]由此可以看到本发明目的可被充分有效完成。用于解释本发明功能和结构原理的该实施例已被充分说明和描述，且本发明不受基于这些实施例原理基础上的改变的限制。因此，本发明包括涵盖在附属权利要求书要求范围和精神之内的所有修改。
【主权项】
1.一种用于燃料电池的阴极流场板，其中该燃料电池具有一个膜电极组，其特征在于，包括一个阴极流场板，其中所述阴极流场板被布置以密封该膜电极组，其中所述阴极流场板具有一组流体通道和一组冷却通道，其中所述冷却通道分别与所述流体通道相对其和相连通。2.根据权利要求1所述的阴极流场板，其中所述阴极流场板具有一个平面侧和一个通道侧，其中所述平面侧位于所述阴极流场板的一个内侧，其中所述通道侧位于所述阴极流场板的一个外侧，其中所述阴极流场板的所述内侧朝向该膜电极组，其中所述流体通道和所述冷却通道被形成于所述阴极流场板的所述通道侧。3.根据权利要求2所述的阴极流场板，其中每个所述流体通道是一个从所述阴极流场板的所述外侧延伸至所述阴极流场板的所述内侧的一个穿透型通道，以使流体能够沿所述流体通道流向该膜电极组，从而促进电化学反应穿过该膜电极组发生和产生电能。4.根据权利要求2所述的阴极流场板，其中所述阴极流场板包括一组从所述阴极流场板的所述外侧相隔开地延伸的引导墙，以在所述引导墙之间形成所述流体通道和所述冷却通道。5.根据权利要求3所述的阴极流场板，其中所述阴极流场板包括一组从所述阴极流场板的所述外侧相隔开地延伸的引导墙，以在所述引导墙之间形成所述流体通道和所述冷却通道。6.—种用于燃料电池的阳极流场板，其中该燃料电池具有一个膜电极组，其特征在于，包括一个阳极流场板，其中所述阳极流场板具有一个平面侧和一个通道侧，其中所述平面侧位于所述阳极流场板的一个内侧，其中所述通道侧位于所述阳极流场板的一个外侧，其中所述阳极流场板的所述通道侧被设置适用于密封该膜电极组，其中所述阳极流场板进一步包括至少一个燃料通道，其中所述燃料通道形成于朝向该膜电极组的所述通道侧，从而使燃料能够通过所述燃料通道被提供给该膜电极组。7.根据权利要求6所述的阳极流场板，其中所述阳极流场板进一步具有两个开口，其中所述开口被分别形成于所述阳极流场板的两个相反的端部，其中所述燃料通道的两端被分别延伸至所述开口，以引导燃料经所述燃料通道在所述开口之间流动。8.根据权利要求6所述的阳极流场板，其中每个所述燃料通道具有一个蛇形结构和凹陷在所述阳极流场板的所述通道侧。9.根据权利要求7所述的阳极流场板，其中每个所述燃料通道具有一个蛇形结构和凹陷在所述阳极流场板的所述通道侧。10.根据权利要求9所述的阳极流场板，其中所述开口为穿过所述阳极流场板的所述内侧和所述外侧的穿透型槽。11.一种燃料电池，其特征在于，包括: 一膜电极组;和 一流场板组，其中所述流场板组包括一个阴极流场板和一个阳极流场板，其中所述膜电极组被密封于所述阴极流场板和所述阳极流场板之间； 其中所述阴极流场板具有一平面侧、一相反的通道侧和一组形成在所述通道侧的流体通道，其中所述平面侧位于所述阴极流场板的一朝向膜电极组的外侧，其中所述流体通道被设置用于使流体能够沿所述流体通道流向所述膜电极组，从而促进电化学反应穿过所述膜电极发生和产生电能； 其中所述阳极流场板具有一个平面侧、一个相反的通道侧和至少一个燃料通道，其中所述阳极流场板的所述平面侧位于所述阳极流场板的一个内侧，所述阳极流场板的所述通道侧位于所述阳极流场板的一个外侧和密封所述膜电极组，其中所述阳极流场板的每个所述燃料通道形成在所述阳极流场板的所述通道侧，其中所述燃料通道被设置用于使燃料能够通过所述燃料通道被提供给所述膜电极组。12.根据权利要求11所述的燃料电池，其中所述阳极流场板进一步包括两个开口，其中所述开口分别形成在所述阳极流场板的两个相反的端部，其中所述开口为穿过所述阳极流场板的所述内侧和所述外侧的穿透型槽，其中所述燃料通道的两端被分别延伸至所述开口，以引导燃料经所述燃料通道在所述开口之间流动。13.根据权利要求12所述的燃料电池，其中每个所述燃料通道具有一个蛇形结构和凹陷在所述阳极流场板的所述通道侧。14.根据权利要求13所述的燃料电池，进一步包括一个被设置在所述膜电极组和所述阳极流场板之间的密封垫，其中所述阳极流场板进一步包括一个延伸在所述端部之间的阳极板体，其中所述阳极流场板的所述阳极板体和所述端部在所述阳极流场板的所述通道侧形成一个连续密封平面，其中所述密封垫被设置在所述阳极流场板的所述密封平面。15.根据权利要求14所述的燃料电池，其中当两个或更多个所述燃料电池被堆叠在一个适当位置时，前一个燃料电池被堆叠在下一个燃料电池，和前一个燃料电池的所述阳极流场板的所述平面侧与下一个燃料电池的所述阴极流场板的所述通道侧相耦接，其中前一个燃料电池的所述阳极流场板的所述平面侧和下一个燃料电池的所述阴极流场板的所述通道侧形成两个位于两者之间的流体流道，其中所述流体流道分别与所述燃料通道相连通，以使燃料能够通过所述燃料通道从一个流体流道流向另一个流体流道。16.根据权利要求15所述的燃料电池，其中每个所述流体流道具有两个开口，其中所述密封垫被设置于所述阳极流场板的所述通道侧，以围绕所述流体流道的所述开口，以防止燃料从所述膜电极组与所述阳极流场板的所述通道侧之间的间隙泄露。17.根据权利要求16所述的燃料电池，其中每个所述流体流道被形成在所述阴极流场板的所述通道侧，其中一个密封槽被设置围绕所述流体流道，其中所述流场板组进一步包括两个分别被设置在所述密封槽内的密封环，以防止燃料从所述阳极流场板的所述平面侧和所述阴极流场板的所述通道侧之间的间隙泄露。18.根据权利要求11所述的燃料电池，其中所述阴极流场板进一步包括一组冷却通道，其中所述冷却通道分别形成在所述阴极流场板的所述通道侧。19.根据权利要求18所述的燃料电池，其中所述冷却通道是均匀地形成在所述阴极流场板的穿透型通道，以分别与所述流体通道相对齐。20.根据权利要求18所述的燃料电池，其中所述冷却通道与所述流体通道相交替地设置。21.—种用于燃料电池的流场板组，其中该燃料电池具有至少一个膜电极组，其特征在于，包括至少两个流场板，其中所述燃料电池的该膜电极组被分别设置在相邻两个流场板之间，其中每个流场板包括一个阴极板体、一个阳极板体和一组引导墙，其中所述阴极板体形成一组相互隔开的第一流体槽，其中所述引导墙被相隔开地设置在所述阴极板体和所述阳极板体之间，从而使得每相邻两个引导墙形成一个位于两者之间的第二流体槽，其中所述阴极板体的所述第一流体槽被设置分别与所述第二流体槽相连通，从而使得每个第一流体槽与相应的第二流体槽形成至少一个连续的流体通道，其中所述流体通道具有一个第一通道开口、一个第二通道开口和一个第三通道开口，其中所述流场板的所述阳极板体具有至少一个被设置在所述阳极板体的一个外侧的燃料通道，其中每相邻两个流场板的前一个流场板的所述阳极板体的所述外侧被设置朝向所述燃料电池的被设置在相邻两个流场板之间的该膜电极组，从而使燃料能够通过所述燃料通道被提供给该膜电极组，后一个流场板的所述阴极板体的所述流体通道的所述第三通道开口被设置朝向该膜电极组，从而使得所述流体通道允许流体流动在所述流体通道的所述第一通道开口和所述第二通道开口之间，并通过所述第三通道开口被提供给所述燃料电池的该膜电极组。22.根据权利要求21所述的流场板组，其中相邻两个流场板的前一个流场板的所述阳极板体的所述外侧形成一个用于密封所述燃料电池的所述膜电池组的连续密封平面，后一个流场板的所述阴极板体的一个外侧形成另一个用于密封所述燃料电池的所述膜电池组的连续密封平面，从而将该膜电极组密封在相邻两个流场板之间。23.根据权利要求21所述的流场板组，其中每个流场板的所述阴极板体具有两个被分别设置在所述阴极板体的两个端部的第一连通开口，所述阳极板体具有两个被分别设置在所述阳极板体的两个端部的第二连通开口，其中所述阴极板体的所述第一连通开口分别与相对应的所述阳极板体的所述第二连通开口相连通和形成一个燃料流道，其中所述流场板的每个燃料通道的两端分别与所述燃料流道相连通，从而使得燃料可通过所述流场板的所述燃料流道被提供给该膜电极组。24.根据权利要求23所述的流场板组，其中每个流场板的所述阴极板体的两个端部被分别地和密封地设置在所述阳极板体的两个端部，以防止燃料通过所述流场板的所述阴极板体的所述端部和相应的所述阳极板体的所述端部之间的空隙泄漏。25.根据权利要求21所述的流场板组，其中每个流场板的所述引导墙与所述阳极板体一体成型和自所述阳极板体的一个内侧延伸。26.根据权利要求24所述的流场板组，其中每个流场板的所述引导墙与所述阳极板体一体成型和自所述阳极板体的所述内侧延伸。27.根据权利要求21所述的流场板组，其中所述流场板的所述阴极板体具有一个形成在所述阴极板体的一个内侧的容纳槽，其中所述容纳槽的形状和大小依所述流场板的所述引导墙被设置，以能够将所述流场板的所述引导墙容纳于其内，并使所述引导墙形成的所述第二流体槽分别与所述阴极板体的所述第一流体槽相连通，从而形成所述流体通道。28.根据权利要求26所述的流场板组，其中所述流场板的所述阴极板体具有一个形成在所述阴极板体的一个内侧的容纳槽，其中所述容纳槽的形状和大小依所述流场板的所述引导墙被设置，以能够将所述流场板的所述引导墙容纳于其内，并使所述引导墙形成的所述第二流体槽分别与所述阴极板体的所述第一流体槽相连通，从而形成所述流体通道。29.根据权利要求23所述的流场板组，进一步包括两个密封环，其中所述密封环被分别设置在所述流场板的所述阳极板体的端部和相应的所述阴极板体的端部之间，其中每个密封环被设置分别环绕所述流场板的所述阴极板体的所述第一连通开口和所述阳极板体的所述第二连通开口，以使所述流场板的所述阴极板体的两个端部被分别地和密封地设置在所述阳极板体的两个端部。30.根据权利要求28所述的流场板组，其中所述流场板的所述阴极板体的所述容纳槽的深度与所述流场板的所述引导墙的高度相同，从而使得所述流场板的所述引导墙能够被相适配地容纳在所述阴极板体的所述容纳槽。31.—种燃料电池，其特征在于，包括: 至少一个膜电极组;和 一个流场板组，其中所述流场板组包括至少两个流场板，其中所述膜电极组分别被设置在相邻两个流场板之间，其中每个流场板包括一个阴极板体、一个阳极板体和一组引导墙，其中所述阴极板体形成一组相互隔开的第一流体槽，其中所述引导墙被相隔开地设置在所述阴极板体和所述阳极板体之间，从而使得每相邻两个引导墙形成一个位于两者之间的第二流体槽，其中所述阴极板体的所述第一流体槽被设置分别与所述第二流体槽相连通，从而使得每个第一流体槽与相应的第二流体槽形成至少一个连续的流体通道，其中所述流体通道具有一个第一通道开口、一个第二通道开口和一个第三通道开口，其中所述流场板的所述阳极板体具有至少一个被设置在所述阳极板体的一个外侧的燃料通道，其中相邻两个流场板的前一个流场板的所述阳极板体的所述外侧被设置朝向被设置在相邻两个流场板之间的所述膜电极组，从而使燃料能够通过所述燃料通道被提供给所述膜电极组，后一个流场板的所述阴极板体的所述流体通道的所述第三通道开口被设置朝向所述膜电极组，从而使得所述流体通道允许流体流动在所述流体通道的所述第一通道开口和所述第二通道开口之间，并通过所述第三通道开口被提供给所述膜电极组。32.根据权利要求31所述的燃料电池，其中相邻两个流场板的前一个流场板的所述阳极板体的所述外侧形成一个用于密封所述膜电池组的连续密封平面，后一个流场板的所述阴极板体的一个外侧形成另一个用于密封所述膜电池组的连续密封平面，从而将所述膜电极组密封在相邻两个流场板之间。33.根据权利要求31所述的燃料电池，其中每个流场板的所述阴极板体具有两个被分别设置在所述阴极板体的两个端部的第一连通开口，所述阳极板体具有两个被分别设置在所述阳极板体的两个端部的第二连通开口，其中所述阴极板体的所述第一连通开口分别与相对应的所述阳极板体的所述第二连通开口相连通和形成一个燃料流道，其中所述流场板的每个燃料通道的两端分别与所述燃料流道相连通，从而使得燃料可通过所述流场板的所述燃料流道被提供给所述膜电极组。34.根据权利要求33所述的燃料电池，其中每个流场板的所述阴极板体的两个端部被分别地和密封地设置在所述阳极板体的两个端部，以防止燃料通过所述流场板的所述阴极板体的所述端部和相应的所述阳极板体的所述端部之间的空隙泄漏。35.根据权利要求31所述的燃料电池，其中每个流场板的所述引导墙与所述阳极板体一体成型和自所述阳极板体的一个内侧延伸。36.根据权利要求34所述的燃料电池，其中每个流场板的所述引导墙与所述阳极板体一体成型和自所述阳极板体的所述内侧延伸。37.根据权利要求31所述的燃料电池，其中所述流场板的所述阴极板体具有一个形成在所述阴极板体的一个内侧的容纳槽，其中所述容纳槽的形状和大小依所述流场板的所述引导墙被设置，以能够将所述流场板的所述引导墙容纳于其内，并使所述引导墙形成的所述第二流体槽分别与所述阴极板体的所述第一流体槽相连通，从而形成所述流体通道。38.根据权利要求33所述的燃料电池，进一步包括两个密封环，其中所述密封环被分别设置在所述流场板的所述阳极板体的端部和相应的所述阴极板体的端部之间，其中每个密封环被设置分别环绕所述流场板的所述阴极板体的所述第一连通开口和所述阳极板体的所述第二连通开口，以使所述流场板的所述阴极板体的两个端部被分别地和密封地设置在所述阳极板体的两个端部。39.根据权利要求31所述的燃料电池，进一步包括至少一个密封垫，其中所述密封垫分别被设置在两个相邻流场板的前一个流场板的所述阳极板体的所述外侧，其中所述密封垫为一空心结构，且所述密封垫的密封部分被设置在前一个流场板的所述阳极板体和后一个流场板的所述阴极板体之间和所述膜电极组的周缘被设置在所述密封垫的密封部分与前一个流场板的所述阳极板体之间，从而使得前一个流场板的所述阳极板体、后一个流场板的所述阴极板体和所述膜电极组形成一个密封空间，以用于燃料流动。40.根据权利要求39所述的燃料电池，其中所述密封垫的两端被分别设置在前一个流场板的所述阳极板体的所述端部和相应的后一个流场板的所述阴极流场板的所述端部之间，其中所述密封垫被设置分别围绕前一个流场板的所述阳极板体的两个第一连通开口和后一个流场板的所述阴极流场板的两个第二连通开口，从而使得当所述燃料电池被组装和所述密封垫被挤压在两个流场板之间时，前一个流场板的所述阳极板体和后一个流场板的所述阴极板体被密封地相互堆叠在一起，以防止燃料自前一个流场板的所述阳极板体和后一个流场板的所述阴极板体之间的空隙泄漏。41.一种用于燃料电池的流场板组，其中该燃料电池具有至少一个膜电极组，其特征在于，包括至少两个流场板，其中所述燃料电池的该膜电极组被分别设置在相邻两个流场板之间，其中每个流场板包括一个流场板体、一组第一引导墙和一组第二引导墙，其中所述流场板体具有一个阴极侧和一个阳极侧，其中所述流场板体具有至少一个被设置在所述阳极侧的燃料通道，其中所述第一引导墙被相隔开地设置在所述流场板体的所述阴极侧，所述第二引导墙分别自所述第一引导墙延伸，从而使得相邻两个第一引导墙形成一个位于两者之间的第一流体通道，和相应的相邻两个第二引导墙形成一个位于两者之间的第二流体通道，其中所述第一流体通道与所述第二流体通道相连通，其中每个第一流体通道具有两个第一通道开口，每个第二流体通道具有一个第二通道开口，其中相邻两个流场板的前一个流场板的所述流场板体的所述阳极侧被设置朝向被设置在相邻两个流场板之间的该膜电极组，从而使燃料能够通过所述燃料通道被提供给该膜电极组，和后一个流场板的所述流场板体的所述第二流体通道的所述第二通道开口被设置朝向所述燃料电池的该膜电极组，从而使得所述第一流体通道允许流体流动在所述流体通道的所述第一通道开口之间，并通过所述第二流体通道的所述第二通道开口被提供给所述燃料电池的该膜电极组。42.根据权利要求41所述的流场板组，其中每个所述流场板进一步包括一个支撑板，其中所述支撑板被设置在所述第一引导墙，其中相邻两个流场板的前一个流场板的所述流场板体的所述阳极侧形成一个用于密封被设置在相邻两个流场板之间的该膜电极组的连续密封平面，后一个流场板的所述支撑板的一个外侧形成另一个用于密封被设置在相邻两个流场板之间的该膜电极组的连续密封平面，以将该膜电极组密封在相邻两个流场板之间。43.根据权利要求42所述的流场板组，其中所述支撑板形成一个容纳槽，且当所述支撑板被设置在所述第一引导墙时，所述流场板的所述第二引导墙被容纳在所述支撑板的所述容纳槽内。44.根据权利要求42所述的流场板组，其中每个流场板的所述支撑板具有两个被分别设置在所述支撑板的两个端部的第一连通开口，所述流场板体具有两个被分别设置在所述流场板体的两个端部的第二连通开口，其中所述支撑板的所述第一连通开口分别与相对应的所述流场板体的所述第二连通开口相连通和形成一个燃料流道，其中所述流场板的每个燃料通道的两端分别与所述燃料流道相连通，从而使得燃料可通过所述流场板的所述燃料流道被提供给该膜电极组。45.根据权利要求44所述的流场板组，其中每个流场板的所述支撑板的两个端部被分别地和密封地设置在所述流场板体的两个端部，以防止燃料通过所述流场板的所述支撑板的所述端部和相应的所述流场板体的所述端部之间的空隙泄漏。46.根据权利要求41所述的流场板组，其中每个流场板的所述第一引导墙与所述流场板体一体成型和自所述流场板体的所述阴极侧延伸。47.根据权利要求41所述的流场板组，其中所述流场板的所述支撑板具有一个容纳槽，其中所述容纳槽的形状和大小依所述流场板的所述第二引导墙被设置，以能够将所述流场板的所述第二引导墙容纳于其内。48.根据权利要求45所述的流场板组，进一步包括两个密封环，其中所述密封环被分别设置在所述流场板的所述流场板体的端部和相应的所述支撑板的端部之间，其中每个密封环被设置分别环绕所述流场板的所述支撑板的所述第一连通开口和所述流场板体的所述第二连通开口，以使所述流场板的所述支撑板的两个端部被分别地和密封地设置在所述流场板体的两个端部。49.根据权利要求47所述的流场板组，其中所述流场板的所述流场板体的所述容纳槽的深度与所述流场板的所述第二引导墙的高度相同，从而使得所述流场板的所述第二引导墙能够被相适配地容纳在所述流场板体的所述容纳槽。50.根据权利要求41所述的流场板组，其中所述流场板的所述流场板体的所述第一引导墙的长度大于所述流场板的所述第二引导墙的长度，以允许所述支撑板被设置在所述第一引导墙。51.根据权利要求42、43、44、45、46、47、48、49或50所述的流场板组，其中所述支撑板由不导电刚性材料制成。52.一种燃料电池，其特征在于，包括: 至少一个膜电极组;和 至少两个流场板，其中所述膜电极组被分别设置在相邻两个流场板之间，其中每个流场板包括一个流场板体、一组第一引导墙和一组第二引导墙，其中所述流场板体具有一个阴极侧和一个阳极侧，其中所述流场板体具有至少一个被设置在所述阳极侧的燃料通道，其中所述第一引导墙被相隔开地设置在所述流场板体的所述阴极侧，所述第二引导墙分别自所述第一引导墙延伸，从而使得相邻两个第一引导墙形成一个位于两者之间的第一流体通道，和相应的相邻两个第二引导墙形成一个位于两者之间的第二流体通道，其中所述第一流体通道与所述第二流体通道相连通，其中每个第一流体通道具有两个第一通道开口，每个第二流体通道具有一个第二通道开口，其中相邻两个流场板的前一个流场板的所述流场板体的所述阳极侧被设置朝向被设置在相邻两个流场板之间的所述膜电极组，从而使燃料能够通过所述燃料通道被提供给所述膜电极组，和后一个流场板的所述流场板体的所述第二流体通道的所述第二通道开口被设置朝向所述燃料电池的所述膜电极组，从而使得所述第一流体通道允许流体流动在所述流体通道的所述第一通道开口之间，并通过所述第二流体通道的所述第二通道开口被提供给所述燃料电池的所述膜电极组。53.根据权利要求52所述的燃料电池，其中每个所述流场板进一步包括一个支撑板，其中所述支撑板被设置在所述第一引导墙，其中相邻两个流场板的前一个流场板的所述流场板体的所述阳极侧形成一个用于密封被设置在相邻两个流场板之间的所述膜电极组的连续密封平面，后一个流场板的所述支撑板的一个外侧形成另一个用于密封被设置在相邻两个流场板之间的所述膜电极组的连续密封平面，以将所述膜电极组密封在相邻两个流场板之间。54.根据权利要求53所述的燃料电池，其中所述支撑板形成一个容纳槽，其中所述支撑板被设置在所述第一引导墙和所述流场板的所述第二引导墙被容纳在所述支撑板的所述容纳槽内。55.根据权利要求53所述的燃料电池，其中每个流场板的所述支撑板具有两个被分别设置在所述支撑板的两个端部的第一连通开口，所述流场板体具有两个被分别设置在所述流场板体的两个端部的第二连通开口，其中所述支撑板的所述第一连通开口分别与相对应的所述流场板体的所述第二连通开口相连通和形成一个燃料流道，其中所述流场板的每个燃料通道的两端分别与所述燃料流道相连通，从而使得燃料可通过所述流场板的所述燃料流道被提供给所述膜电极组。56.根据权利要求55所述的燃料电池，其中每个流场板的所述支撑板的两个端部被分别地和密封地设置在所述流场板体的两个端部，以防止燃料通过所述流场板的所述支撑板的所述端部和相应的所述流场板体的所述端部之间的空隙泄漏。57.根据权利要求52所述的燃料电池，其中每个流场板的所述第一引导墙与所述流场板体一体成型和自所述流场板体的所述阴极侧延伸。58.根据权利要求52所述的燃料电池，其中所述流场板的所述支撑板具有一个容纳槽，其中所述容纳槽的形状和大小依所述流场板的所述第二引导墙被设置，以能够将所述流场板的所述第二引导墙容纳于其内。59.根据权利要求56所述的燃料电池，进一步包括两个密封环，其中所述密封环被分别设置在所述流场板的所述流场板体的端部和相应的所述支撑板的端部之间，其中每个密封环被设置分别环绕所述流场板的所述支撑板的所述第一连通开口和所述流场板体的所述第二连通开口，以使所述流场板的所述支撑板的两个端部被分别地和密封地设置在所述流场板体的两个端部。60.根据权利要求58所述的燃料电池，其中所述流场板的所述流场板体的所述容纳槽的深度与所述流场板的所述第二引导墙的高度相同，从而使得所述流场板的所述第二引导墙能够被相适配地容纳在所述流场板体的所述容纳槽。61.根据权利要求52所述的燃料电池，其中所述流场板的所述流场板体的所述第一引导墙的长度大于所述流场板的所述第二引导墙的长度，以允许所述支撑板被设置在所述第一引导墙。62.根据权利要求53所述的燃料电池，进一步包括至少一个密封垫，其中所述密封垫为一空心结构，且所述密封垫的密封部分被设置在前一个流场板的所述流场板体的所述阳极侧的周缘和后一个流场板的所述支撑板的所述连续密封平面之间，其中所述膜电极组的周缘被设置在所述密封垫的密封部分与前一个流场板的所述流场板体的所述连续密封平面之间，从而使得前一个流场板的所述流场板体、后一个流场板的所述支撑板和所述膜电极组形成一个密封空间，以用于燃料流动。63.根据权利要求62所述的燃料电池，其中所述密封垫的两端被分别设置在前一个流场板的所述流场板体的所述端部和相应的后一个流场板的所述支撑板的所述端部之间，其中所述密封垫被设置分别围绕前一个流场板的所述流场板体的两个第二连通开口和后一个流场板的所述支撑板的两个第一连通开口，从而使得当所述燃料电池被组装和所述密封垫被挤压在两个流场板之间时，前一个流场板的所述流场板体和后一个流场板的所述支撑板被密封地相互堆叠在一起，以防止燃料自前一个流场板的所述流场板体和后一个流场板的所述支撑板之间的空隙泄漏。64.根据权利要求53、54、55、56、57、58、59、60、61、62或63所述的燃料电池，其中所述支撑板由不导电刚性材料制成。
【文档编号】H01M8/0258GK105870476SQ201610250337
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】李骁, 赵锋
【申请人】武汉众宇动力系统科技有限公司