JP3123244U - Fuel cell device - Google Patents

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倉銘 張
俊▲きい▼ 潘
志榮 高
緯莉 黄
永華 羅
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勝光科技股▲ふん▼有限公司
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Abstract

【課題】燃料電池装置の提供。
【解決手段】少なくとも一つの膜電極接合体を包含し、該膜膜電極接合体は、少なくとも陽極電極、プロトン交換膜及び陰極電極を含み、また、1 個以上の両面チャネル板が、該膜電極接合体の片側に設置される。該両面チャネル板は、少なくとも板体を含み、それは少なくとも一つのチャネル構造を有し、また該チャネル構造の設置位置は、該膜電極接合体の設置位置に合わせ対応させる。また1 個以上の導電チップを含み、それは導電材料であり、しかも該導電チップはそれぞれ該板体の該チャネル構造を覆い、且つ該導電チップが該板体に固定されている。及び1 個以上の集電チップを含み、それは導電材料であり、しかも該集電チップはそれぞれ該導電チップを覆い、且つ該集電チップがそれぞれ該導電チップに固定されている。
【選択図】図6
A fuel cell device is provided.
The membrane electrode assembly includes at least an anode electrode, a proton exchange membrane, and a cathode electrode, and one or more double-sided channel plates include the membrane electrode. It is installed on one side of the joined body. The double-sided channel plate includes at least a plate body, which has at least one channel structure, and the installation position of the channel structure corresponds to the installation position of the membrane electrode assembly. It also includes one or more conductive chips, which are a conductive material, and each of the conductive chips covers the channel structure of the plate, and the conductive chip is fixed to the plate. And one or more current collecting chips, which is a conductive material, and each of the current collecting chips covers the conductive chip, and each of the current collecting chips is fixed to the conductive chip.
[Selection] Figure 6

Description

本考案は、燃料電池に関するもので、特に両面チャネル板を有する燃料電池装置である。   The present invention relates to a fuel cell, and in particular, a fuel cell device having a double-sided channel plate.

燃料電池は、燃料と酸化剤中に保存された化学エネルギーを電極反応を通して、直接電気エネルギーに変換させる発電装置である。燃料電池の種類はかなり多く、その上分類方式もそれぞれ異なる。プロトン交換膜の性質の差で区分すると、アルカリ燃料電池、燐酸燃料電池、プロトン交換膜燃料電池、溶解炭酸塩燃料電池、固体酸化物燃料電池など、5 種類の異なるプロトン交換膜燃料電池がある。   A fuel cell is a power generator that converts chemical energy stored in a fuel and an oxidant directly into electrical energy through an electrode reaction. There are quite a few types of fuel cells, and the classification methods are also different. There are five different types of proton exchange membrane fuel cells, such as alkaline fuel cells, phosphoric acid fuel cells, proton exchange membrane fuel cells, dissolved carbonate fuel cells, and solid oxide fuel cells.

従来の燃料電池の構造は、チャネル板が膜電極接合体(MEA) の両端に設置され、使用する材質は、高導電性、高い強度、加工がしやすい、重量が軽い、及びコストが安い等の特性を備える。現在チャネル板を製作する材料には、石墨、アルミニウム、ステンレスがあり、通常は石墨を採用して製作する。チャネル板にチャネルを加工し、燃料と気体を供給する通路とし、反応物をチャネルを通して拡散層に到着させ、作用層に進入させて反応を起こすことができる。また、チャネル板は電流を伝導する機能を備えおり、反応で発生する電流を利用することができるので、集電板(current collect plate) とも称する。   In the conventional fuel cell structure, channel plates are installed at both ends of the membrane electrode assembly (MEA), and the materials used are high conductivity, high strength, easy to process, light weight, low cost, etc. With the characteristics of Currently, the channel plates are made of graphite, aluminum, and stainless steel, and are usually made using graphite. The channel can be processed into a channel plate to form a passage for supplying fuel and gas, and the reactant can reach the diffusion layer through the channel and enter the working layer to cause a reaction. Further, the channel plate has a function of conducting current and can use the current generated by the reaction, so it is also referred to as a current collect plate.

しかし、従来のチャネル板( 例えば、石墨板) は、通常単面のチャネル板設計を採用し、しかも単面チャネル板の体積が大きく、重量が軽くなく、導電能力も改善する必要がある。また従来の燃料電池スタック(stack) は、このように重い単面チャネル板を積み重ねて作られているため、燃料電池スタック全体の体積と重量の増大を招き、携帯用の消費性電子製品に統合するには大変不利で、しかも全体的な集電能力もさほどよくない。   However, a conventional channel plate (for example, graphite plate) usually adopts a single-sided channel plate design, and the volume of the single-sided channel plate is large, does not have a light weight, and it is necessary to improve the conductive ability. In addition, conventional fuel cell stacks are made by stacking such heavy single-sided channel plates, which increases the volume and weight of the entire fuel cell stack and integrates it into portable consumer electronic products. It is very disadvantageous to do so, and the overall current collection capacity is not so good.

本考案の主な目的は、燃料電池の体積と重量を大幅に減らすだけでなく、同時にチャネル板の集電機能を増進する燃料電池装置を提供することである。   The main object of the present invention is to provide a fuel cell device that not only greatly reduces the volume and weight of the fuel cell, but also enhances the current collecting function of the channel plate.

上記の目的を達成するために、本考案が提供する燃料電池装置は、少なくとも一つの膜膜電極接合体を包含する。その中で該膜電極接合体は、少なくとも陽極電極、プロトン交換膜及び陰極電極を含み、そして1 個以上の両面チャネル板が、該膜電極接合体の片側に設置される。またその中で、該両面チャネル板は、少なくとも板体を含み、それは少なくとも一つのチャネル構造を有し、その中で該チャネル構造の設置位置は、該膜電極接合体の設置位置に合わせて対応させる。また1 個以上の導電チップを含み、それは導電材料であり、しかも該導電チップはそれぞれ該板体の該チャネル構造を覆い、且つ該導電チップは該板体に固定されている。及び1 個以上の集電チップを含み、それは導電材料であり、しかも該集電チップはそれぞれ該導電チップを覆い、且つ該集電チップはそれぞれ該導電チップに固定されている。   In order to achieve the above object, a fuel cell device provided by the present invention includes at least one membrane electrode assembly. Among them, the membrane electrode assembly includes at least an anode electrode, a proton exchange membrane, and a cathode electrode, and one or more double-sided channel plates are installed on one side of the membrane electrode assembly. Also, among them, the double-sided channel plate includes at least a plate body, which has at least one channel structure, in which the installation position of the channel structure corresponds to the installation position of the membrane electrode assembly Let It also includes one or more conductive chips, which are conductive materials, each of which covers the channel structure of the plate and is fixed to the plate. And one or more current collecting chips, which is a conductive material, and each of the current collecting chips covers the conductive chip, and each of the current collecting chips is fixed to the conductive chip.

請求項1の考案は、燃料電池装置において、該燃料電池装置は、陽極電極、プロトン交換膜及び陰極電極を包含する少なくとも一つの膜電極接合体と、
少なくとも一つの両面チャネル板であって、該両面チャネル板は該膜電極接合体の片側に設置され、該両面チャネル板は、
該膜電極接合体の設置位置に対応する位置に設けられた少なくとも一つのチャネル構造を具えた板体と、
導電材料で形成されて該板体の該チャネル構造を覆い、且つ該板体に固定された、少なくとも一つの導電チップと、
導電材料で形成されて該導電チップを覆い、且つ該導電チップに固定された、少なくとも一つの集電チップと、を少なくとも包含した、
上記少なくとも一つの両面チャネル板と、を包含したことを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項2の考案は、請求項1記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池スタック(stack) であることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項3の考案は、請求項2記載の燃料電池装置において、該両面チャネル板が、該膜電極接合体の陽極電極及び/ 或いは陰極電極との間に設置されることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項4の考案は、請求項1記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池であることを特徴とする燃料電池装置としている。
The invention of claim 1 is a fuel cell device, wherein the fuel cell device includes at least one membrane electrode assembly including an anode electrode, a proton exchange membrane, and a cathode electrode;
At least one double-sided channel plate, the double-sided channel plate is installed on one side of the membrane electrode assembly,
A plate having at least one channel structure provided at a position corresponding to the installation position of the membrane electrode assembly;
At least one conductive chip formed of a conductive material, covering the channel structure of the plate and fixed to the plate;
At least one current collecting chip formed of a conductive material, covering the conductive chip, and fixed to the conductive chip;
The fuel cell device includes the at least one double-sided channel plate.
The invention of claim 2 is the fuel cell apparatus according to claim 1, wherein the fuel cell apparatus is a fuel cell stack.
The invention of claim 3 is the fuel cell device according to claim 2, wherein the double-sided channel plate is disposed between the anode electrode and / or the cathode electrode of the membrane electrode assembly. It is a device.
The invention of claim 4 is the fuel cell device according to claim 1, wherein the fuel cell device is a fuel cell.

請求項5の考案は、燃料電池装置において、該燃料電池装置は、複数の両面チャネル板の間に設置されて少なくとも陽極電極、プロトン交換膜及び陰極電極を包含する、少なくとも一つの膜電極接合体を具え、
該複数の両面チャネル板は、
該膜電極接合体の設置位置に対応する位置に設けられた少なくとも一つのチャネル構造を有する、板体と、
導電材料で形成されて該板体の該チャネル構造を覆い、且つ該板体に固定された、少なくとも一つの導電チップと、
導電材料で形成されて該導電チップを覆い、且つ該導電チップに固定された、少なくとも一つの集電チップと、を包含したことを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項6の考案は、請求項5記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池スタック(stack) であることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項7の考案は、請求項5記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池であることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項8の考案は、請求項1或いは請求項5記載の燃料電池装置において、該集電チップが、スポット溶接方式で該導電チップに溶接されることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項9の考案は、請求項8記載の燃料電池装置において、該集電チップと該導電チップの組立物を、接着剤を使用して該板体に加圧密着させることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項10の考案は、請求項9記載の燃料電池装置において、該接着剤が、prepreg 樹脂接着シートであることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項11の考案は、請求項9記載の燃料電池装置において、該接着剤が、耐腐食及び/ 或いは耐酸性接着剤であることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項12の考案は、請求項11記載の燃料電池装置において、該接着剤が、AB型接着剤であることを特徴とする燃料電池装置としている。
The invention of claim 5 is a fuel cell device comprising at least one membrane electrode assembly that is disposed between a plurality of double-sided channel plates and includes at least an anode electrode, a proton exchange membrane, and a cathode electrode. ,
The plurality of double-sided channel plates are
A plate having at least one channel structure provided at a position corresponding to an installation position of the membrane electrode assembly;
At least one conductive chip formed of a conductive material, covering the channel structure of the plate and fixed to the plate;
A fuel cell device comprising: at least one current collecting chip formed of a conductive material, covering the conductive chip, and fixed to the conductive chip.
The invention of claim 6 is the fuel cell apparatus according to claim 5, wherein the fuel cell apparatus is a fuel cell stack.
The invention of claim 7 is the fuel cell apparatus according to claim 5, wherein the fuel cell apparatus is a fuel cell.
The invention of claim 8 is the fuel cell device according to claim 1 or 5, wherein the current collecting tip is welded to the conductive tip by spot welding.
The invention according to claim 9 is the fuel cell device according to claim 8, wherein the assembly of the current collecting chip and the conductive chip is pressed and adhered to the plate using an adhesive. It is a battery device.
The invention of claim 10 is the fuel cell device according to claim 9, wherein the adhesive is a prepreg resin adhesive sheet.
The invention of claim 11 is the fuel cell apparatus according to claim 9, wherein the adhesive is a corrosion-resistant and / or acid-resistant adhesive.
A twelfth aspect of the present invention is the fuel cell apparatus according to the eleventh aspect, wherein the adhesive is an AB type adhesive.

請求項13の考案は、燃料電池装置において、該燃料電池装置は、少なくとも陽極電極、プロトン交換膜及び陰極電極を包含する、少なくとも一つの膜電極接合体と、
少なくとも一つの両面チャネル板であって、
該膜電極接合体の設置位置に対応する位置に設けられた少なくとも一つのチャネル構造を有する、板体と、
導電材料で形成されて該板体の該チャネル構造を覆い、且つ該板体に固定された、少なくとも一つの第1 集電チップと、
導電材料で形成されて該第1 集電チップを覆い、且つ該集電チップに固定された、少なくとも一つの導電チップと、
導電材料で形成されて該導電チップを覆い、且つ該導電チップに固定された、少なくとも一つの第2 集電チップと、
を具えた、上記少なくとも一つの両面チャネル板と、を包含したことを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項14の考案は、請求項13記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池スタック(stack) であることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項15の考案は、請求項14記載の燃料電池装置において、該両面チャネル板が、該膜電極接合体の陽極電極及び/ 或いは陰極電極との間に設置されることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項16の考案は、請求項13記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池であることを特徴とする燃料電池装置としている。
The invention of claim 13 is a fuel cell device, wherein the fuel cell device includes at least one membrane electrode assembly including at least an anode electrode, a proton exchange membrane, and a cathode electrode;
At least one double-sided channel plate,
A plate having at least one channel structure provided at a position corresponding to an installation position of the membrane electrode assembly;
At least one first current collecting chip formed of a conductive material, covering the channel structure of the plate, and fixed to the plate;
At least one conductive chip formed of a conductive material, covering the first current collecting chip and fixed to the current collecting chip;
At least one second current collecting chip formed of a conductive material, covering the conductive chip and fixed to the conductive chip;
The fuel cell device includes the at least one double-sided channel plate.
The invention of claim 14 is the fuel cell apparatus according to claim 13, wherein the fuel cell apparatus is a fuel cell stack.
The invention of claim 15 is the fuel cell device according to claim 14, wherein the double-sided channel plate is disposed between the anode electrode and / or the cathode electrode of the membrane electrode assembly. It is a device.
The invention of claim 16 is the fuel cell apparatus according to claim 13, wherein the fuel cell apparatus is a fuel cell.

請求項17の考案は、燃料電池装置において、該燃料電池装置は、複数の両面チャネル板の間に設置されて少なくとも陽極電極、プロトン交換膜及び陰極電極を包含する、少なくとも一つの膜電極接合体と、
複数の両面チャネル板であって、該両面チャネル板は、
少なくとも一つのチャネル構造を有し、該チャネル構造の設置位置が該膜電極接合体の設置位置に対応する、板体と、
導電材料で形成されてそれぞれ該板体の該チャネル構造を覆い、且つ該板体に固定された、少なくとも一つの第1 集電チップと、
導電材料で形成されてそれぞれ該第1 集電チップを覆い、且つ該第1 集電チップに固定された、少なくとも一つの導電チップと、
導電材料で形成されてそれぞれ該導電チップを覆い、且つ該導電チップに固定された、少なくとも一つの第2 集電チップと、
を具えた上記複数の両面チャネル板と、を包含したことを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項18の考案は、請求項17記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池スタック(stack) であることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項19の考案は、請求項17記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池であることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項20の考案は、請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該第1 、第2 集電チップ及び該導電チップが、スポット溶接及び/ 或いは接着及び/ 或いはアルゴン溶接等の方式で密着されていることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項21の考案は、請求項20記載の燃料電池装置において、該第1 、第2 集電チップ及び該導電チップの組立物が、接着剤を使用して板体に加圧密着されていることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項22の考案は、請求項21記載の燃料電池装置において、該接着剤が、prepreg 樹脂接着シートであることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項23の考案は、請求項21記載の燃料電池装置において、該接着剤が、耐腐食及び/ 或いは耐酸性接着剤であることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項24の考案は、請求項23記載の燃料電池装置において、該接着剤が、AB型接着剤であることを特徴とする燃料電池装置としている。
The invention of claim 17 is a fuel cell device, wherein the fuel cell device is disposed between a plurality of double-sided channel plates and includes at least one membrane electrode assembly including at least an anode electrode, a proton exchange membrane, and a cathode electrode;
A plurality of double-sided channel plates,
A plate body having at least one channel structure, the installation position of the channel structure corresponding to the installation position of the membrane electrode assembly;
At least one first current collecting chip formed of a conductive material, each covering the channel structure of the plate and fixed to the plate;
At least one conductive chip formed of a conductive material, each covering the first current collecting chip and fixed to the first current collecting chip;
At least one second current collecting chip formed of a conductive material, covering each of the conductive chips and fixed to the conductive chip;
And a plurality of the double-sided channel plates including the fuel cell device.
The invention of claim 18 is the fuel cell device according to claim 17, wherein the fuel cell device is a fuel cell stack.
The invention of claim 19 is the fuel cell device according to claim 17, wherein the fuel cell device is a fuel cell.
The invention of claim 20 is the fuel cell device according to claim 13 or claim 17, wherein the first and second current collecting tips and the conductive tip are formed by spot welding and / or adhesion and / or argon welding. The fuel cell device is characterized in that it is closely attached.
The invention of claim 21 is the fuel cell device according to claim 20, wherein the assembly of the first and second current collecting chips and the conductive chip is pressed and adhered to the plate body using an adhesive. The fuel cell device is characterized by that.
The invention of claim 22 is the fuel cell apparatus according to claim 21, wherein the adhesive is a prepreg resin adhesive sheet.
The invention of claim 23 is the fuel cell apparatus according to claim 21, wherein the adhesive is a corrosion-resistant and / or acid-resistant adhesive.
The invention of claim 24 is the fuel cell apparatus according to claim 23, wherein the adhesive is an AB type adhesive.

請求項25の考案は、請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該板体の基材を、耐化学薬品性非導体工程樹脂基板、炭素樹脂基板、FR4 基板、FR5 基板、エポキシ樹脂基板、ガラス繊維基板、陶磁器基板、高分子樹脂基板及び複合式材料基板等の中から一種選択できることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項26の考案は、請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該導電チップの材質を、金、銅、銀、炭素、高導電性金属などの中の一種から選択できることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項27の考案は、請求項1或いは請求項5記載の燃料電池装置において、該集電チップの材質を、ステンレス、チタン、金、石墨、有機金属化合物、耐化学薬品性金属などの中の一種から選択できることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項28の考案は、請求項1或いは請求項5記載の燃料電池装置において、該集電チップが導電材料であり、しかもその表面が耐腐食及び/ 或いは耐酸処理されていることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項29の考案は、請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該第1 、第2 集電チップの材質を、ステンレス、チタン、金、石墨、有機金属化合物、耐化学薬品性金属などの中の一種から選択できることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項30の考案は、請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該第1 、第2 集電チップが導電材料であり、しかもその表面が耐腐食及び/ 或いは耐酸処理されていることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項31の考案は、請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該両面チャネル板が更に1 個以上の回路素子を含み、それが該板体に設置されていることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項32の考案は、請求項31記載の燃料電池装置において、該回路素子が電気配線(circuitry) であることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項33の考案は、請求項32記載の燃料電池装置において、該電気配線がプリント回路(printed circuitry)であり、しかも該導電チップに電気的に接続されていることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項34の考案は、請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、更に進めて、基板を含み、それが少なくとも一つの中空部を有し、その中で、該中空部の設置位置を、該膜電極接合体の設置位置に合わせ対応させることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項35の考案は、請求項34記載の燃料電池装置において、更に進めて、1 個以上の回路素子を含み、それが該板体に設置されていることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項36の考案は、請求項35記載の燃料電池装置において、該回路素子が電気配線(circuitry) であることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項37の考案は、請求項36記載の燃料電池装置において、該電気配線がプリント回路(printed circuitry)であり、しかも該両面チャネル板の該導電チップに電気的に接続されていることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項38の考案は、請求項37記載の燃料電池装置において、該導電チップが該電気配線を通して電気的に接続され、直列及び/ 或いは並列回路となることを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項39の考案は、請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該両面チャネル板の各側面は、それぞれ複数の流通溝が平行に配列され、且つ間隔をあけて設置され、波形構造を形成することを特徴とする燃料電池装置としている。
請求項40の考案は、請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該両面チャネル板の各側面は、それぞれ複数の流通溝が平行に配列され、且つ間隔をあけて設置され、台形、及び/ 或いは四角形、半六角形、半円形の幾何図形で構成される鋸歯構造を形成することを特徴とする燃料電池装置としている。
The invention of claim 25 is the fuel cell device according to claim 1 or claim 5 or claim 13 or claim 17, wherein the base material of the plate body is a chemical resistant non-conductive process resin substrate, a carbon resin substrate. The fuel cell device can be selected from among FR4 substrate, FR5 substrate, epoxy resin substrate, glass fiber substrate, ceramic substrate, polymer resin substrate, composite material substrate, and the like.
The invention of claim 26 is the fuel cell device according to claim 1 or claim 5 or claim 13 or claim 17, wherein the conductive chip is made of gold, copper, silver, carbon, highly conductive metal, or the like. The fuel cell device is characterized in that it can be selected from one of them.
The invention of claim 27 is the fuel cell device according to claim 1 or 5, wherein the current collecting chip is made of stainless steel, titanium, gold, graphite, organometallic compound, chemical resistant metal, or the like. The fuel cell device can be selected from one type.
The invention of claim 28 is characterized in that, in the fuel cell device of claim 1 or 5, the current collecting chip is made of a conductive material, and the surface thereof is subjected to corrosion resistance and / or acid resistance treatment. It is a fuel cell device.
The invention of claim 29 is the fuel cell device according to claim 13 or claim 17, wherein the first and second current collecting chips are made of stainless steel, titanium, gold, graphite, organometallic compound, chemical resistance. The fuel cell device can be selected from one of metals and the like.
The invention of claim 30 is the fuel cell device according to claim 13 or claim 17, wherein the first and second current collecting chips are made of a conductive material, and the surface thereof is subjected to corrosion resistance and / or acid resistance treatment. The fuel cell device is characterized by that.
The invention of claim 31 is the fuel cell device according to claim 1, claim 5, claim 13, or claim 17, wherein the double-sided channel plate further includes one or more circuit elements, which are included in the plate body. The fuel cell device is characterized by being installed.
The invention of claim 32 is the fuel cell apparatus according to claim 31, wherein the circuit element is an electrical wiring.
33. The fuel cell device according to claim 32, wherein the electrical wiring is printed circuitry and is electrically connected to the conductive chip. It is said.
The invention of claim 34 is the fuel cell device of claim 1 or claim 5 or claim 13 or claim 17 further comprising a substrate, which has at least one hollow portion, in which Thus, the fuel cell device is characterized in that the installation position of the hollow portion is matched with the installation position of the membrane electrode assembly.
The invention of claim 35 is the fuel cell apparatus according to claim 34, further comprising one or more circuit elements, which are installed on the plate. .
The invention of claim 36 is the fuel cell apparatus according to claim 35, wherein the circuit element is an electrical wiring.
37. The fuel cell device according to claim 36, wherein the electrical wiring is printed circuitry and is electrically connected to the conductive chip of the double-sided channel plate. This is a fuel cell device.
The invention of claim 38 is the fuel cell apparatus according to claim 37, wherein the conductive chip is electrically connected through the electric wiring to form a series and / or parallel circuit.
The invention of claim 39 is the fuel cell device according to claim 1 or claim 5 or claim 13 or claim 17, wherein a plurality of flow grooves are arranged in parallel on each side surface of the double-sided channel plate, and The fuel cell device is characterized in that it is installed at an interval to form a corrugated structure.
The invention of claim 40 is the fuel cell device according to claim 1, claim 5, claim 13, or claim 17, wherein a plurality of flow grooves are arranged in parallel on each side surface of the double-sided channel plate, and The fuel cell device is characterized in that it is installed at intervals and has a trapezoidal shape and / or a sawtooth structure composed of square, semi-hexagon, and semi-circular geometric figures.

本考案の燃料電池装置は、液体燃料( 例えば:メチル・アルコール) を採用する燃料電池、或いは気体燃料を採用する燃料電池、或いは固体燃料を採用する燃料電池等とすることができる。本考案の特徴及び効果を以下にまとめる。
1.本考案の燃料電池装置は、幾何形状構造を持つ両面チャネル板を有し、燃料電池( 特に燃料電池スタック(stack))の全体的な体積と重量を全て大幅に減らす事ができ、これは燃料電池を携帯用消費性電子製品と統合するのに有利となる。
2.本考案の燃料電池装置は、両面チャネル板板体の剛性を利用するため、集電チップをきわめて薄い構造に製造することができ、燃料電池本体の体積と重量を大幅に減らすことができる。
3.本考案の燃料電池装置が使用する両面チャネル板は、耐化学薬品性を持つ非導体工程プラスチック材質の板体を使用し、さらに導電材料の集電チップを設置することで、燃料電池の重量が軽くなり、携帯の便利性を持たせることができるだけでなく、同時に両面チャネル板に良好な集電機能を持たせることができる。
4.本考案の燃料電池装置が使用する両面チャネル板は、燃料( 例えばメチル・アルコール) 或いは電気化学反応の生成物が集電チップ表面に対して行う破壊を効果的に防止できるため、燃料電池の交換率を下げることができる。
The fuel cell device of the present invention can be a fuel cell that employs liquid fuel (for example, methyl alcohol), a fuel cell that employs gaseous fuel, a fuel cell that employs solid fuel, or the like. The features and effects of the present invention are summarized below.
1. The fuel cell device of the present invention has a double-sided channel plate with a geometric structure, which can greatly reduce the overall volume and weight of the fuel cell (especially the fuel cell stack), which It would be advantageous to integrate the battery with portable consumer electronics.
2. Since the fuel cell device of the present invention utilizes the rigidity of the double-sided channel plate, the current collecting chip can be manufactured in a very thin structure, and the volume and weight of the fuel cell body can be greatly reduced.
3. The double-sided channel plate used by the fuel cell device of the present invention uses a non-conductive process plastic plate having chemical resistance, and further installs a current collecting chip made of a conductive material, thereby reducing the weight of the fuel cell. Not only can it become lighter and more convenient to carry, but also a good current collecting function can be given to the double-sided channel plate.
4). The double-sided channel plate used by the fuel cell device of the present invention can effectively prevent the destruction of the fuel (for example, methyl alcohol) or the product of the electrochemical reaction on the surface of the current collecting chip. The rate can be lowered.

図1は本考案の燃料電池装置の一つの具体的実施例の基本部分の立体組立図を示す。図1に示すように、本考案の燃料電池装置(1) は単一燃料電池であり、少なくとも膜電極接合体(10)、両面チャネル板(12)を包含する。その中で、該膜電極接合体(10)は、少なくとも陽極電極(100) 、プロトン交換膜(102) 及び陰極電極(104) を包含する。両面チャネル板(12)は、該膜電極接合体(10)の片側に設置される。図1 に示すように、両面チャネル板(12)の各側面は、それぞれ複数の流通溝(120) が平行に配列され、且つ間隔をあけて形成されている。そのため、本考案の燃料電池装置(1) は、供給メカニズムにより、燃料を流通溝(120) に通すことで、膜電極接合体(10)と電気化学反応を行い、電力を発生させることができる。図1 の両面チャネル板(12)は波形構造を呈しているが、本考案の両面チャネル板(12)は当然、台形、及び/ 或いは四角形、半六角形、半円形など各種幾何図形で構成される鋸歯構造とすることができる。   FIG. 1 shows a three-dimensional assembly diagram of the basic part of one specific embodiment of the fuel cell device of the present invention. As shown in FIG. 1, the fuel cell device (1) of the present invention is a single fuel cell and includes at least a membrane electrode assembly (10) and a double-sided channel plate (12). Among them, the membrane electrode assembly (10) includes at least an anode electrode (100), a proton exchange membrane (102), and a cathode electrode (104). The double-sided channel plate (12) is installed on one side of the membrane electrode assembly (10). As shown in FIG. 1, on each side surface of the double-sided channel plate (12), a plurality of flow grooves (120) are arranged in parallel and spaced apart. Therefore, the fuel cell device (1) of the present invention can generate electric power by performing an electrochemical reaction with the membrane electrode assembly (10) by passing the fuel through the circulation groove (120) by the supply mechanism. . The double-sided channel plate (12) in FIG. 1 has a corrugated structure, but the double-sided channel plate (12) of the present invention is naturally composed of various shapes such as a trapezoid and / or a quadrangle, a semi-hexagon, and a semi-circle. A serrated structure can be used.

図2は本考案に関する燃料電池装置のもう一つの具体的実施例の基本部分の立体組立図である。図2に示すように、本考案の燃料電池装置(2) は、燃料電池スタック(stack) であり、それは少なくとも、該膜電極接合体(20)、両面チャネル板(22)を包含する。その中で、該膜電極接合体(20)は、少なくとも陽極電極(200) 、プロトン交換膜(202) 及び陰極電極(204) を包含する。両面チャネル板(22)は、該膜電極接合体(20)の片側に設置され、特にそれら該膜電極接合体(20)の陽極電極(200) との間に設置される。当然、本考案の燃料電池装置(2) の両面チャネル板(22)は、該膜電極接合体(20)の陽極電極(200) との間に設置するだけに限定されず、多種の変化した実施例に応用することもできる。例えば、両面チャネル板(22)を該膜電極接合体(20)の陰極電極(204) との間に設置したり、両面チャネル板(22)を該膜電極接合体(20)の陽極電極(200) と陰極電極(204) との間に設置することもできる。また、図2に示すように、両面チャネル板(22)の各側面は、それぞれ複数の流通溝(220) が平行に配列され、しかも間隔をあけて形成される。そのため、本考案の燃料電池装置(2) は、供給メカニズムにより燃料を流通溝(220) に通し、膜電極接合体(20)で電気化学反応を行って電力を発生させる。図2に示す両面チャネル板(22)は、波形構造を呈しているが、本考案の両面チャネル板(22)は当然、台形、及び/ 或いは四角形、半六角形、半円形など各種幾何図形で構成される鋸歯構造とすることができる。   FIG. 2 is a three-dimensional assembly diagram of a basic part of another specific embodiment of the fuel cell device according to the present invention. As shown in FIG. 2, the fuel cell device (2) of the present invention is a fuel cell stack, which includes at least the membrane electrode assembly (20) and a double-sided channel plate (22). Among them, the membrane electrode assembly (20) includes at least an anode electrode (200), a proton exchange membrane (202), and a cathode electrode (204). The double-sided channel plate (22) is installed on one side of the membrane electrode assembly (20), particularly between the anode electrode (200) of the membrane electrode assembly (20). Naturally, the double-sided channel plate (22) of the fuel cell device (2) of the present invention is not limited to being installed between the membrane electrode assembly (20) and the anode electrode (200), and various changes have been made. It can also be applied to the embodiments. For example, the double-sided channel plate (22) is installed between the membrane electrode assembly (20) and the cathode electrode (204), or the double-sided channel plate (22) is connected to the anode electrode (20) of the membrane electrode assembly (20). 200) and the cathode electrode (204). Further, as shown in FIG. 2, each side surface of the double-sided channel plate (22) is formed with a plurality of flow grooves (220) arranged in parallel and spaced apart from each other. Therefore, in the fuel cell device (2) of the present invention, the fuel is passed through the flow groove (220) by the supply mechanism, and an electrochemical reaction is performed in the membrane electrode assembly (20) to generate electric power. Although the double-sided channel plate (22) shown in FIG. 2 has a corrugated structure, the double-sided channel plate (22) of the present invention naturally has a trapezoidal shape and / or various geometric shapes such as a quadrangle, a semi-hexagon, and a semi-circle. It can be a sawtooth structure.

図3は本考案に関する燃料電池装置のもう一つの具体的実施例の基本部分の立体組立図である。図3に示すように、本考案の燃料電池装置(3) は、燃料電池スタック(stack) であり、それは少なくとも膜電極接合体(30)、両面チャネル板(32)を包含する。その中で、該膜電極接合体(30)は、両面チャネル板(32)との間に設置され、少なくとも陽極電極(300) 、プロトン交換膜(302) 及び陰極電極(304) を包含する。図3 に示す両面チャネル板(32)の各側面は、それぞれ複数の流通溝(320) 或いは流通溝(322) が平行に配列され、且つ間隔をあけて形成されている。そのため、本考案の燃料電池装置(3) は、供給メカニズムにより、燃料を流通溝(320) 或いは流通溝(322) に通すことで、膜電極接合体(30)と電気化学反応を行い、電力を発生することができる。図3 に示す両面チャネル板(32)は、波形構造を呈しているが、本考案の両面チャネル板(32)は当然、台形、及び/ 或いは四角形、半六角形、半円形など各種幾何図形で構成される鋸歯構造とすることができる。   FIG. 3 is a three-dimensional assembly diagram of the basic part of another specific embodiment of the fuel cell device according to the present invention. As shown in FIG. 3, the fuel cell device (3) of the present invention is a fuel cell stack, which includes at least a membrane electrode assembly (30) and a double-sided channel plate (32). Among them, the membrane electrode assembly (30) is disposed between the double-sided channel plate (32) and includes at least an anode electrode (300), a proton exchange membrane (302), and a cathode electrode (304). Each side surface of the double-sided channel plate (32) shown in FIG. 3 is formed with a plurality of flow grooves (320) or flow grooves (322) arranged in parallel and spaced apart from each other. Therefore, the fuel cell device (3) of the present invention performs an electrochemical reaction with the membrane electrode assembly (30) by passing the fuel through the flow groove (320) or the flow groove (322) by the supply mechanism, thereby Can be generated. Although the double-sided channel plate (32) shown in FIG. 3 has a corrugated structure, the double-sided channel plate (32) of the present invention naturally has a trapezoidal shape and / or various geometric shapes such as a quadrangle, a semi-hexagon, and a semi-circle. It can be a sawtooth structure.

図4は本考案の燃料電池装置を使用した両面チャネル板(12)、(22)、(32)の立体分解図である。図5は図4の両面チャネル板を組立てた断面図を示す。図4に示すように、本考案が使用する両面チャネル板(12)、(22)、(32)は、板体(40)を含み、それは少なくとも一つのチャネル構造を有し、その中で、該チャネル構造の設置位置は、該膜電極接合体(10)、(20)、(30)の設置位置に合わせ対応させる。該導電チップ(42)は、導電材料を使用し、しかも該電チップ(42)はそれぞれ該板体(40)の該チャネル構造を覆い、且つ該導電チップ(42)は板体(40)に固定されている。該集電チップ(44)は、導電材料を使用し、しかも該集電チップ(44)はそれぞれ該導電チップ(42)を覆い、且つ該集電チップ(44)はそれぞれ該導電チップ(42)に固定されている。具体的な実施過程では、スポット溶接の方法を用いて該導電チップ(42)を該集電チップ(44)に密着させ、さらに熱圧着器の使用によりprepreg 樹脂接着シート或いは1 種耐腐食、及び/ 或いは耐酸性機能を持つ接着剤( 例:AB型接着剤等) で該導電チップ(42)と該集電チップ(44)を板体(40)に加圧密着する。或いは、導電チップ(42)上にprepreg 樹脂接着シートを付着し、さらに集電チップ(44)と加圧密着する。または耐化学薬品性の非金属/ 金属材料上にAB型接着剤等の耐腐食、及び/ 或いは耐酸性機能を持つ接着剤を塗り、さらに集電チップ(44)と加圧密着することで、導電チップ(42)上に耐化学薬品性の保護層を形成させる。また、図4の導電チップ(42)は同時に延長部(42a) を有し、外部回路と電気的に接続される。   FIG. 4 is a three-dimensional exploded view of double-sided channel plates (12), (22) and (32) using the fuel cell device of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of the double-sided channel plate of FIG. 4 assembled. As shown in FIG. 4, the double-sided channel plate (12), (22), (32) used by the present invention includes a plate body (40), which has at least one channel structure, in which The installation position of the channel structure corresponds to the installation position of the membrane electrode assembly (10), (20), (30). The conductive chip (42) uses a conductive material, and the electric chip (42) covers the channel structure of the plate (40), and the conductive chip (42) is formed on the plate (40). It is fixed. The current collecting chip (44) uses a conductive material, and the current collecting chip (44) covers the conductive chip (42), respectively, and the current collecting chip (44) is respectively the conductive chip (42). It is fixed to. In a specific implementation process, the conductive tip (42) is brought into close contact with the current collecting tip (44) using a spot welding method, and a prepreg resin adhesive sheet or one type of corrosion resistance is obtained by using a thermocompression bonding device, and / Alternatively, the conductive chip (42) and the current collecting chip (44) are pressed and adhered to the plate body (40) with an adhesive having an acid resistance function (eg, AB type adhesive). Alternatively, a prepreg resin adhesive sheet is attached on the conductive chip (42), and is further pressed and adhered to the current collecting chip (44). Or by applying an anti-corrosion and / or acid-resistant adhesive such as an AB type adhesive on a chemical-resistant non-metal / metal material, and then press-contacting with the current collector chip (44), A chemical-resistant protective layer is formed on the conductive chip (42). Also, the conductive chip (42) of FIG. 4 has an extension (42a) at the same time and is electrically connected to an external circuit.

図6は図5の両面チャネル板を変化させた実施例の断面図を示す。板体(40)は更に1 個以上の回路素子(46)を設置することができ、回路素子(46)は、電気配線(circuitry) とし、且つ特にプリント回路(printed circuitry)とすることができる。図6に示すように、回路素子(46)はちょうど導電チップ(42)の延長部(42a) と電気的に接続する。材質の選択において、板体(40)の基材は、耐化学薬品性非導体工程樹脂基板、炭素樹脂基板、FR4 基板、FR5 基板、エポキシ樹脂基板、ガラス繊維基板、陶磁器基板、高分子樹脂基板及び複合式材料基板等の中から一種選択できる。そして導電チップ(42)の材質は、金、銅、銀、炭素、高導電性金属などの一種とすることができる。集電チップ(44)の材質は、導電性のよい材料を選ぶことができ、しかもその表面が特に耐腐食及び/ 或いは耐酸処理を経ているか、それ自身が該特性を有する耐化学薬品性金属材料( 例えば、ステンレス、チタン、金、石墨、有機金属化合物) である。   6 shows a cross-sectional view of an embodiment in which the double-sided channel plate of FIG. 5 is changed. The plate body (40) can further be equipped with one or more circuit elements (46), the circuit elements (46) can be electrical wiring and in particular printed circuitry. . As shown in FIG. 6, the circuit element (46) is electrically connected to the extension (42a) of the conductive chip (42). In selecting the material, the base material of the plate body (40) is a chemical resistant non-conductive process resin substrate, carbon resin substrate, FR4 substrate, FR5 substrate, epoxy resin substrate, glass fiber substrate, ceramic substrate, polymer resin substrate And a composite material substrate or the like. The material of the conductive chip (42) can be a kind of gold, copper, silver, carbon, highly conductive metal, or the like. The material of the current collecting chip (44) can be selected from a material having good conductivity, and the surface of the current collecting chip has a particularly corrosion-resistant and / or acid-resistant treatment, or a chemical-resistant metal material having its own characteristics. (For example, stainless steel, titanium, gold, graphite, organometallic compounds).

図7は図6の両面チャネル板を変化させた実施例の断面図を示す。図7に示すように、本考案が使用する両面チャネル板(12)、(22)、(32)は、板体(40)を含み、それは少なくとも一つのチャネル構造を持つ。その中で、該チャネル構造の設置位置は、該膜電極接合体(10)、(20)、(30)の設置位置に合わせ対応させる。該第1 集電チップ(41)は、導電材料を使用し、しかも該集電チップ(41)がそれぞれ該板体(40)の該チャネル構造を覆い、且つ該第1 集電チップ(41)は板体(40)に固定されている。該導電チップ(42)は、導電材料を使用し、しかも該導電チップ(42)がそれぞれ該第1 集電チップ(41)を覆い、且つ該導電チップ(42)はそれぞれ該第1 集電チップ(41)に固定されている。該第2 集電チップ(43)は、導電材料を使用し、しかも該第2 集電チップ(43)が、それぞれ該導電チップ(42)を覆い、且つ該第2 集電チップ(43)は、それぞれ該導電チップ(42)に固定されている。具体的な実施過程において、スポット溶接方式により第1 、第2 集電チップ(41)、(43)と導電チップ(42)の上下挟み層を溶接するか、或いは局部のスポット溶接で第1 、第2 集電チップ(41)、(43)と導電チップ(42)を導通してから周囲を接着やアルゴン溶接等の方式で密着固定して単一パーツとし、再び板体(40)に加圧密着する。また、図7の導電チップ(42)は同時に延長部(42a) を有し、板体(40)上の回路素子(46)に電気的に接続される。   FIG. 7 shows a cross-sectional view of an embodiment in which the double-sided channel plate of FIG. 6 is changed. As shown in FIG. 7, the double-sided channel plates (12), (22), (32) used by the present invention include a plate body (40), which has at least one channel structure. Among them, the installation position of the channel structure is made to correspond to the installation position of the membrane electrode assembly (10), (20), (30). The first current collecting chip (41) uses a conductive material, the current collecting chip (41) covers the channel structure of the plate body (40), and the first current collecting chip (41). Is fixed to the plate (40). The conductive chip (42) uses a conductive material, the conductive chip (42) covers the first current collecting chip (41), and the conductive chip (42) is respectively the first current collecting chip. (41) is fixed. The second current collecting chip (43) uses a conductive material, and the second current collecting chip (43) covers the conductive chip (42), respectively, and the second current collecting chip (43) These are fixed to the conductive chip (42), respectively. In a specific implementation process, the first and second current collecting tips (41) and (43) are welded to the upper and lower sandwiched layers of the conductive tips (42) by a spot welding method, or first spot welding is performed by local spot welding. After the second current collecting tips (41), (43) and the conductive tip (42) are conducted, the surroundings are adhered and fixed by bonding or argon welding to form a single part, which is then added to the plate (40) again. Press tightly. Further, the conductive chip (42) of FIG. 7 has an extension (42a) at the same time, and is electrically connected to the circuit element (46) on the plate (40).

図8は、図2の燃料電池装置を変化させた実施例の基本部分の立体分解図を示す。図8に示すように、本考案の燃料電池装置(2) は更に基板(24)を含み、それは少なくとも一つの中空部を有し、その中で、該中空部の設置位置は、該膜電極接合体(20)の設置位置に合わせ対応させ、且つ、該膜電極接合体(20)と両面チャネル板(22)を基板(24)上に加圧密着させる。更に、基板(24)は、1 個以上の回路素子(26)を設置し、該回路素子(26)は、電気配線(circuitry) とし、且つ特にプリント回路(printed circuitry)とすることができる。その中で該回路素子(26)は、導電チップ(42)の延長部(42a) を通して相いに接触することができ、両面チャネル板(22)の導電チップ(42)と電気的に接続し、それにより、該集電チップ(44)を該配線を通して電気的に接続させて、直列回路及び/或いは並列回路とすることができるため、燃料電池スタックの各電力発生ユニットを接続することができる。そして本考案の燃料電池装置(2) の燃料供給メカニズム方面は、基板(24)上に設置された通路(240) を通して、具体的に実施することができる。まず、燃料を供給口(240a)へ注入し、次に燃料は通路(240) に沿って進み、最後に流通溝(220) 中へ流れ、燃料は更に該膜電極接合体(20)で電気化学反応を行うことにより電力を生じる。   FIG. 8 shows a three-dimensional exploded view of the basic part of the embodiment in which the fuel cell device of FIG. 2 is changed. As shown in FIG. 8, the fuel cell device (2) of the present invention further includes a substrate (24), which has at least one hollow portion, in which the installation position of the hollow portion is the membrane electrode. The membrane electrode assembly (20) and the double-sided channel plate (22) are pressed and adhered onto the substrate (24) in accordance with the installation position of the assembly (20). Furthermore, the substrate (24) can be equipped with one or more circuit elements (26), which can be electrical wiring and in particular printed circuitry. Among them, the circuit element (26) can come into contact with each other through the extension (42a) of the conductive chip (42), and is electrically connected to the conductive chip (42) of the double-sided channel plate (22). Thus, since the current collecting chip (44) can be electrically connected through the wiring to form a series circuit and / or a parallel circuit, each power generation unit of the fuel cell stack can be connected. . The direction of the fuel supply mechanism of the fuel cell device (2) of the present invention can be specifically implemented through the passage (240) installed on the substrate (24). First, fuel is injected into the supply port (240a), then the fuel travels along the passage (240), and finally flows into the flow groove (220), and the fuel further flows through the membrane electrode assembly (20). Electricity is generated by performing a chemical reaction.

本考案に関する燃料電池装置による一つの具体的実施例の基本部分の立体組立図である。1 is a three-dimensional assembly diagram of a basic part of one specific embodiment of a fuel cell device according to the present invention. 本考案に関する燃料電池装置によるもう一つの具体的実施例の基本部分の立体組立図である。FIG. 3 is a three-dimensional assembly diagram of a basic part of another specific embodiment of the fuel cell device according to the present invention. 本考案に関する燃料電池装置によるまた別の一つの具体的実施例の基本部分の立体組立図である。FIG. 3 is a three-dimensional assembly diagram of a basic part of another specific embodiment of the fuel cell device according to the present invention. 本考案に関する燃料電池装置が使用する両面チャネル板の立体分解図を示す。3 is an exploded view of a double-sided channel plate used by a fuel cell device according to the present invention. FIG. 図4の両面チャネル板の組立て後の断面図を示す。FIG. 5 shows a cross-sectional view of the double-sided channel plate of FIG. 4 after assembly. 図5の両面チャネル板を変化させた実施例の断面図を示す。Sectional drawing of the Example which changed the double-sided channel board of FIG. 5 is shown. 図6の両面チャネル板変化させた実施例の断面図を示す。Sectional drawing of the Example which changed the double-sided channel board of FIG. 6 is shown. 図2の燃料電池装置変化させた実施例の基本部分の立体分解図である。It is the three-dimensional exploded view of the basic part of the Example which changed the fuel cell apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

(1) 、(2) 、(3) 燃料電池装置
(10)、(20)、(30) 膜電極接合体
(100) 、(200) 、(300) 陽極電極
(102) 、(202) 、(302) プロトン交換膜
(104) 、(204) 、(304) 陰極電極
(120) 、(220) 、(320) 、(322) 流通溝
(12)、(22)、(32) 両面チャネル板
(24) 基板
(240) 通路
(240a) 供給口
(26) 回路素子
(40) 板体
(42) 導電チップ
(42a) 延長部
(44) 集電チップ
(46) 回路素子
(1), (2), (3) Fuel cell device
(10), (20), (30) Membrane electrode assembly
(100), (200), (300) Anode electrode
(102), (202), (302) Proton exchange membrane
(104), (204), (304) Cathode electrode
(120), (220), (320), (322) Distribution channel
(12), (22), (32) Double-sided channel plate
(24) Board
(240) Passage
(240a) Supply port
(26) Circuit element
(40) Plate
(42) Conductive chip
(42a) Extension
(44) Current collector chip
(46) Circuit elements

Claims (40)

燃料電池装置において、該燃料電池装置は、陽極電極、プロトン交換膜及び陰極電極を包含する少なくとも一つの膜電極接合体と、
少なくとも一つの両面チャネル板であって、該両面チャネル板は該膜電極接合体の片側に設置され、該両面チャネル板は、
該膜電極接合体の設置位置に対応する位置に設けられた少なくとも一つのチャネル構造を具えた板体と、
導電材料で形成されて該板体の該チャネル構造を覆い、且つ該板体に固定された、少なくとも一つの導電チップと、
導電材料で形成されて該導電チップを覆い、且つ該導電チップに固定された、少なくとも一つの集電チップと、を少なくとも包含した、
上記少なくとも一つの両面チャネル板と、を包含したことを特徴とする燃料電池装置。
In the fuel cell device, the fuel cell device includes at least one membrane electrode assembly including an anode electrode, a proton exchange membrane, and a cathode electrode;
At least one double-sided channel plate, the double-sided channel plate is installed on one side of the membrane electrode assembly,
A plate having at least one channel structure provided at a position corresponding to the installation position of the membrane electrode assembly;
At least one conductive chip formed of a conductive material, covering the channel structure of the plate and fixed to the plate;
At least one current collecting chip formed of a conductive material, covering the conductive chip, and fixed to the conductive chip;
A fuel cell device comprising the at least one double-sided channel plate.
請求項1記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池スタック(stack) であることを特徴とする燃料電池装置。   2. The fuel cell device according to claim 1, wherein the fuel cell device is a fuel cell stack. 請求項2記載の燃料電池装置において、該両面チャネル板が、該膜電極接合体の陽極電極及び/ 或いは陰極電極との間に設置されることを特徴とする燃料電池装置。   3. The fuel cell device according to claim 2, wherein the double-sided channel plate is disposed between the anode electrode and / or the cathode electrode of the membrane electrode assembly. 請求項1記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池であることを特徴とする燃料電池装置。   2. The fuel cell device according to claim 1, wherein the fuel cell device is a fuel cell. 燃料電池装置において、該燃料電池装置は、複数の両面チャネル板の間に設置されて少なくとも陽極電極、プロトン交換膜及び陰極電極を包含する、少なくとも一つの膜電極接合体を具え、
該複数の両面チャネル板は、
該膜電極接合体の設置位置に対応する位置に設けられた少なくとも一つのチャネル構造を有する、板体と、
導電材料で形成されて該板体の該チャネル構造を覆い、且つ該板体に固定された、少なくとも一つの導電チップと、
導電材料で形成されて該導電チップを覆い、且つ該導電チップに固定された、少なくとも一つの集電チップと、を包含したことを特徴とする燃料電池装置。
In the fuel cell device, the fuel cell device comprises at least one membrane electrode assembly that is installed between a plurality of double-sided channel plates and includes at least an anode electrode, a proton exchange membrane, and a cathode electrode,
The plurality of double-sided channel plates are
A plate having at least one channel structure provided at a position corresponding to an installation position of the membrane electrode assembly;
At least one conductive chip formed of a conductive material, covering the channel structure of the plate and fixed to the plate;
A fuel cell device comprising: at least one current collecting chip formed of a conductive material, covering the conductive chip, and fixed to the conductive chip.
請求項5記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池スタック(stack) であることを特徴とする燃料電池装置。   6. The fuel cell device according to claim 5, wherein the fuel cell device is a fuel cell stack. 請求項5記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池であることを特徴とする燃料電池装置。   6. The fuel cell device according to claim 5, wherein the fuel cell device is a fuel cell. 請求項1或いは請求項5記載の燃料電池装置において、該集電チップが、スポット溶接方式で該導電チップに溶接されることを特徴とする燃料電池装置。   6. The fuel cell device according to claim 1, wherein the current collecting tip is welded to the conductive tip by a spot welding method. 請求項8記載の燃料電池装置において、該集電チップと該導電チップの組立物を、接着剤を使用して該板体に加圧密着させることを特徴とする燃料電池装置。   9. The fuel cell device according to claim 8, wherein the assembly of the current collecting chip and the conductive chip is pressed and adhered to the plate using an adhesive. 請求項9記載の燃料電池装置において、該接着剤が、prepreg 樹脂接着シートであることを特徴とする燃料電池装置。   10. The fuel cell device according to claim 9, wherein the adhesive is a prepreg resin adhesive sheet. 請求項9記載の燃料電池装置において、該接着剤が、耐腐食及び/ 或いは耐酸性接着剤であることを特徴とする燃料電池装置。   10. The fuel cell device according to claim 9, wherein the adhesive is a corrosion-resistant and / or acid-resistant adhesive. 請求項11記載の燃料電池装置において、該接着剤が、AB型接着剤であることを特徴とする燃料電池装置。   12. The fuel cell device according to claim 11, wherein the adhesive is an AB type adhesive. 燃料電池装置において、該燃料電池装置は、少なくとも陽極電極、プロトン交換膜及び陰極電極を包含する、少なくとも一つの膜電極接合体と、
少なくとも一つの両面チャネル板であって、
該膜電極接合体の設置位置に対応する位置に設けられた少なくとも一つのチャネル構造を有する、板体と、
導電材料で形成されて該板体の該チャネル構造を覆い、且つ該板体に固定された、少なくとも一つの第1 集電チップと、
導電材料で形成されて該第1 集電チップを覆い、且つ該集電チップに固定された、少なくとも一つの導電チップと、
導電材料で形成されて該導電チップを覆い、且つ該導電チップに固定された、少なくとも一つの第2 集電チップと、を具えた、
上記少なくとも一つの両面チャネル板と、を包含したことを特徴とする燃料電池装置。
In the fuel cell device, the fuel cell device includes at least one membrane electrode assembly including at least an anode electrode, a proton exchange membrane, and a cathode electrode;
At least one double-sided channel plate,
A plate having at least one channel structure provided at a position corresponding to an installation position of the membrane electrode assembly;
At least one first current collecting chip formed of a conductive material, covering the channel structure of the plate, and fixed to the plate;
At least one conductive chip formed of a conductive material, covering the first current collecting chip and fixed to the current collecting chip;
And at least one second current collecting chip formed of a conductive material, covering the conductive chip, and fixed to the conductive chip.
A fuel cell device comprising the at least one double-sided channel plate.
請求項13記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池スタック(stack) であることを特徴とする燃料電池装置。   14. The fuel cell device according to claim 13, wherein the fuel cell device is a fuel cell stack. 請求項14記載の燃料電池装置において、該両面チャネル板が、該膜電極接合体の陽極電極及び/ 或いは陰極電極との間に設置されることを特徴とする燃料電池装置。   15. The fuel cell device according to claim 14, wherein the double-sided channel plate is disposed between the anode electrode and / or the cathode electrode of the membrane electrode assembly. 請求項13記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池であることを特徴とする燃料電池装置。   14. The fuel cell device according to claim 13, wherein the fuel cell device is a fuel cell. 燃料電池装置において、該燃料電池装置は、複数の両面チャネル板の間に設置されて少なくとも陽極電極、プロトン交換膜及び陰極電極を包含する、少なくとも一つの膜電極接合体と、
複数の両面チャネル板であって、該両面チャネル板は、
少なくとも一つのチャネル構造を有し、該チャネル構造の設置位置が該膜電極接合体の設置位置に対応する、板体と、
導電材料で形成されてそれぞれ該板体の該チャネル構造を覆い、且つ該板体に固定された、少なくとも一つの第1 集電チップと、
導電材料で形成されてそれぞれ該第1 集電チップを覆い、且つ該第1 集電チップに固定された、少なくとも一つの導電チップと、
導電材料で形成されてそれぞれ該導電チップを覆い、且つ該導電チップに固定された、少なくとも一つの第2 集電チップと、
を具えた上記複数の両面チャネル板と、を包含したことを特徴とする燃料電池装置。
In the fuel cell device, the fuel cell device is installed between a plurality of double-sided channel plates, and includes at least one membrane electrode assembly including at least an anode electrode, a proton exchange membrane, and a cathode electrode;
A plurality of double-sided channel plates,
A plate body having at least one channel structure, the installation position of the channel structure corresponding to the installation position of the membrane electrode assembly;
At least one first current collecting chip formed of a conductive material, each covering the channel structure of the plate and fixed to the plate;
At least one conductive chip formed of a conductive material, each covering the first current collecting chip and fixed to the first current collecting chip;
At least one second current collecting chip formed of a conductive material, covering each of the conductive chips and fixed to the conductive chip;
And a plurality of the double-sided channel plates.
請求項17記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池スタック(stack) であることを特徴とする燃料電池装置。   18. The fuel cell device according to claim 17, wherein the fuel cell device is a fuel cell stack. 請求項17記載の燃料電池装置において、該燃料電池装置が、燃料電池であることを特徴とする燃料電池装置。   18. The fuel cell device according to claim 17, wherein the fuel cell device is a fuel cell. 請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該第1 、第2 集電チップ及び該導電チップが、スポット溶接及び/ 或いは接着及び/ 或いはアルゴン溶接等の方式で密着されていることを特徴とする燃料電池装置。   18. The fuel cell device according to claim 13 or claim 17, wherein the first and second current collecting tips and the conductive tip are in close contact with each other by a method such as spot welding and / or adhesion and / or argon welding. A fuel cell device. 請求項20記載の燃料電池装置において、該第1 、第2 集電チップ及び該導電チップの組立物が、接着剤を使用して板体に加圧密着されていることを特徴とする燃料電池装置。   21. The fuel cell device according to claim 20, wherein the assembly of the first and second current collecting chips and the conductive chip is pressed and adhered to the plate using an adhesive. apparatus. 請求項21記載の燃料電池装置において、該接着剤が、prepreg 樹脂接着シートであることを特徴とする燃料電池装置。   The fuel cell device according to claim 21, wherein the adhesive is a prepreg resin adhesive sheet. 請求項21記載の燃料電池装置において、該接着剤が、耐腐食及び/ 或いは耐酸性接着剤であることを特徴とする燃料電池装置。   The fuel cell device according to claim 21, wherein the adhesive is a corrosion-resistant and / or acid-resistant adhesive. 請求項23記載の燃料電池装置において、該接着剤が、AB型接着剤であることを特徴とする燃料電池装置。   24. The fuel cell device according to claim 23, wherein the adhesive is an AB type adhesive. 請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該板体の基材を、耐化学薬品性非導体工程樹脂基板、炭素樹脂基板、FR4 基板、FR5 基板、エポキシ樹脂基板、ガラス繊維基板、陶磁器基板、高分子樹脂基板及び複合式材料基板等の中から一種選択できることを特徴とする燃料電池装置。   The fuel cell device according to claim 1, claim 5, claim 13 or claim 17, wherein the base material of the plate is a chemical resistant non-conductive process resin substrate, a carbon resin substrate, an FR4 substrate, an FR5 substrate, One type of fuel cell device can be selected from an epoxy resin substrate, a glass fiber substrate, a ceramic substrate, a polymer resin substrate, a composite material substrate, and the like. 請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該導電チップの材質を、金、銅、銀、炭素、高導電性金属などの中の一種から選択できることを特徴とする燃料電池装置。   The fuel cell device according to claim 1, claim 5, claim 13, or claim 17, wherein a material of the conductive chip can be selected from one of gold, copper, silver, carbon, highly conductive metal, and the like. A fuel cell device. 請求項1或いは請求項5記載の燃料電池装置において、該集電チップの材質を、ステンレス、チタン、金、石墨、有機金属化合物、耐化学薬品性金属などの中の一種から選択できることを特徴とする燃料電池装置。   6. The fuel cell device according to claim 1 or 5, wherein the material of the current collecting chip can be selected from one of stainless steel, titanium, gold, graphite, organometallic compound, chemical resistant metal, and the like. A fuel cell device. 請求項1或いは請求項5記載の燃料電池装置において、該集電チップが導電材料であり、しかもその表面が耐腐食及び/ 或いは耐酸処理されていることを特徴とする燃料電池装置。   6. The fuel cell device according to claim 1 or 5, wherein the current collecting chip is made of a conductive material, and the surface thereof is subjected to corrosion resistance and / or acid resistance treatment. 請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該第1 、第2 集電チップの材質を、ステンレス、チタン、金、石墨、有機金属化合物、耐化学薬品性金属などの中の一種から選択できることを特徴とする燃料電池装置。   18. The fuel cell device according to claim 13 or claim 17, wherein the material of the first and second current collecting chips is selected from one of stainless steel, titanium, gold, graphite, organometallic compounds, chemical resistant metals, and the like. A fuel cell device that can be selected. 請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該第1 、第2 集電チップが導電材料であり、しかもその表面が耐腐食及び/ 或いは耐酸処理されていることを特徴とする燃料電池装置。   18. The fuel cell device according to claim 13 or 17, wherein the first and second current collecting chips are made of a conductive material, and the surface thereof is subjected to corrosion resistance and / or acid resistance treatment. apparatus. 請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該両面チャネル板が更に1 個以上の回路素子を含み、それが該板体に設置されていることを特徴とする燃料電池装置。   18. The fuel cell device according to claim 1, claim 5, claim 13, or claim 17, wherein the double-sided channel plate further includes one or more circuit elements, which are installed on the plate body. A fuel cell device. 請求項31記載の燃料電池装置において、該回路素子が電気配線(circuitry) であることを特徴とする燃料電池装置。   32. The fuel cell device according to claim 31, wherein the circuit element is an electrical wiring. 請求項32記載の燃料電池装置において、該電気配線がプリント回路(printed circuitry)であり、しかも該導電チップに電気的に接続されていることを特徴とする燃料電池装置。   33. The fuel cell device according to claim 32, wherein the electrical wiring is printed circuitry and is electrically connected to the conductive chip. 請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、更に進めて、基板を含み、それが少なくとも一つの中空部を有し、その中で、該中空部の設置位置を、該膜電極接合体の設置位置に合わせ対応させることを特徴とする燃料電池装置。   18. The fuel cell device according to claim 1 or claim 5 or claim 13 or claim 17, further comprising a substrate, which has at least one hollow part, in which the hollow part is installed. A fuel cell device characterized in that the position corresponds to the installation position of the membrane electrode assembly. 請求項34記載の燃料電池装置において、更に進めて、1 個以上の回路素子を含み、それが該板体に設置されていることを特徴とする燃料電池装置。   35. The fuel cell device according to claim 34, further comprising one or more circuit elements, which are installed on the plate. 請求項35記載の燃料電池装置において、該回路素子が電気配線(circuitry) であることを特徴とする燃料電池装置。   36. The fuel cell device according to claim 35, wherein the circuit element is an electrical wiring. 請求項36記載の燃料電池装置において、該電気配線がプリント回路(printed circuitry)であり、しかも該両面チャネル板の該導電チップに電気的に接続されていることを特徴とする燃料電池装置。   37. The fuel cell device according to claim 36, wherein the electrical wiring is printed circuitry and is electrically connected to the conductive chip of the double-sided channel plate. 請求項37記載の燃料電池装置において、該導電チップが該電気配線を通して電気的に接続され、直列及び/ 或いは並列回路となることを特徴とする燃料電池装置。   38. The fuel cell device according to claim 37, wherein the conductive chip is electrically connected through the electric wiring to form a series and / or parallel circuit. 請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該両面チャネル板の各側面は、それぞれ複数の流通溝が平行に配列され、且つ間隔をあけて設置され、波形構造を形成することを特徴とする燃料電池装置。   The fuel cell device according to claim 1 or claim 5 or claim 13 or claim 17, wherein each side surface of the double-sided channel plate has a plurality of flow grooves arranged in parallel and spaced apart from each other. A fuel cell device having a corrugated structure. 請求項1或いは請求項5或いは請求項13或いは請求項17記載の燃料電池装置において、該両面チャネル板の各側面は、それぞれ複数の流通溝が平行に配列され、且つ間隔をあけて設置され、台形、及び/ 或いは四角形、半六角形、半円形の幾何図形で構成される鋸歯構造を形成することを特徴とする燃料電池装置。
The fuel cell device according to claim 1 or claim 5 or claim 13 or claim 17, wherein each side surface of the double-sided channel plate has a plurality of flow grooves arranged in parallel and spaced apart from each other. A fuel cell device characterized by forming a sawtooth structure composed of trapezoidal and / or square, semi-hexagon, and semi-circular geometric figures.
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