[发明专利]增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构，特别是涉及一种应用于提高燃料气体分布均匀性的增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构。

背景技术

燃料电池是一种利用电化学反应的发电装置，其藉由通入燃料气体与空气并将其化学能转换为电能，以得到电流及水。由于燃料电池具有高发电量和对人体及环境伤害低等特性，因此是众所瞩目的新一代替代能源。

图1为现有习知高流速燃料气体进入主流道31的气流分布示意图。

如图1所示，燃料电池电堆结构100是由多个电池单元11堆叠所组成，每一电池单元11分别拥有其独立的气体流道。当多个电池单元11组成燃料电池电堆结构100，便会形成二个主流道31、32及多个分流道33，而主流道31、32分别是燃料气体进出燃料电池电堆结构100的主要气体流道，故可区分为进气主流道31(图示内箭头方向即为燃料气体输入方向)及出气主流道32，而燃料气体由进气主流道31进入后，可再藉由分流道33分别进入各个电池单元11内部，以进行电化学反应。

因为大功率的燃料电池电堆结构100需导入大流量的燃料气体，所以易造成气体流速快并产生高流速气流，尤其是燃料气体刚由进气主流道31流入时，在进气主流道31的进气端容易产生涡流40而造成负压，使得位于进气端附近的电池单元11内部的燃料气体被抽回，并造成燃料气体无法有效地进入这些电池单元11内，而使得电池单元11的发电效率降低。

此外，燃料气体进入进气主流道31端部的流速越快，产生的涡流40范围也越大，对电池单元11发电效率的影响也就越显著，此种因为涡流40导致进气主流道31气体分布不均匀的情形，除了影响进气端附近的电池单元11的发电效率外，进一步也降低整体燃料电池电堆结构100的性能。

由此可见，上述现有的燃料电池电堆结构在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的燃料电池电堆结构存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构，能够改进一般现有的燃料电池电堆结构，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的燃料电池电堆结构存在的缺陷，而提供一种新型的增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构，所要解决的技术问题是使其利用在进气主流道的进气端设置去涡流单元，以有效降低涡流造成燃料气体于进气主流道内分布不均匀的情形，并提升燃料电池电堆结构整体的发电效能，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种新型的增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构，所要解决的技术问题是使其在进气主流道的进气端设置多个假电池，利用假电池取代部分电池单元，以减少燃料气体不均匀分布对这些电池单元发电效率的影响，从而更加适于实用。

本发明的再一目的在于，提供一种新型的增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构，所要解决的技术问题是使其于进气主流道的进气口处设置具有多个开孔的挡板，以利用开孔消弭涡流的发生，进而避免涡流造成燃料电池发电效率降低，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构，其包括：一电堆本体，由多个电池单元所组成并具有一进气主流道；以及一去涡流单元，设置于该电堆本体内且位于该进气主流道的进气端。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构，其中所述的去涡流单元由至少一假电池所组成，又该假电池与该些电池单元结合为一体。

前述的增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构，其中所述的去涡流单元为一挡板，该挡板设置于该进气主流道的进气口处，且该挡板具有多个开孔。

前述的增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构，其中所述的挡板为一金属棉。

前述的增进主流道气体分布均匀的燃料电池电堆结构，其中所述的该些开孔于该挡板内形成一蜂巢状结构。