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TWI710161B - 適於固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板的製法、包含其製得之連接板的組件及衝壓組件 - Google Patents

適於固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板的製法、包含其製得之連接板的組件及衝壓組件 Download PDF

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TWI710161B
TWI710161B TW108104954A TW108104954A TWI710161B TW I710161 B TWI710161 B TW I710161B TW 108104954 A TW108104954 A TW 108104954A TW 108104954 A TW108104954 A TW 108104954A TW I710161 B TWI710161 B TW I710161B
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陳芳萍
盧錫全
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國立臺北科技大學
均陶能源科技股份有限公司
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Abstract

一種適於固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板的製法，包含以下步驟：(a) 提供一具有一主區的金屬薄板；(b) 衝壓該金屬薄板的主區以形成多個上凸起行及多個下凹陷行；及(c) 衝壓該金屬薄板的主區以形成多個下凸起列及多個上凹陷列。該等上凸起行相互偏離，以使兩相鄰上凸起行在其間界定出對應的上主流道。每一上凸起行包括多個相互偏離的上凸起。該等下凸起列相互偏離，以使兩相鄰下凸起列在其間界定出對應的下主流道。每一下凸起列包括多個相互偏離的下凸起。

Description

適於固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板的製法、包含其製得之連接板的組件及衝壓組件
本發明是有關於一種模組化平板型連接板(modular planar interconnect plate)的製法，特別是指一種適於固態氧化物燃料電池(solid oxide fuel cell, SOFC)的模組化平板型連接板的製法、一種含有其製得的連接板的模組化平板型連接板組件及一種衝壓組件。
燃料電池藉由帶正電的氫離子與氧氣(或其他氧化劑)反應，可將燃料中的化學能轉換成電能，且只要持續供給燃料及氧氣(或空氣)即可持續產生電力，特別是平板型固態氧化物燃料電池(planar SOFC)由於可簡單透過堆疊電連接以產生高電能，並具有耐久的穩定性及低製造成本的優點，所以在各應用領域受到青睞。
固態氧化物燃料電池中的平板型連接板(planar interconnect plate)是用於分隔兩個平板型電池單元之間的燃料流體或含氧流體，現有技術通常是在連接板的兩相反面透過機械刻鑿出多個流道，以供上述流體在流過流道的過程中接觸電池單元，例如TW I586027。然而，連接板需要具有足夠的厚度才能進行機械刻鑿，且機械刻鑿的過程緩慢而昂貴，並難以使上述流體充分接觸電池單元。
因此，本發明之第一目的，即在提供一種適於固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板的製法，可以克服上述先前技術的缺點。
於是，本發明適於固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板的製法，該模組化平板型連接板形成有多個上主流道(upper main channels)及多個下主流道(lower main channels)，該等上主流道在一縱向方向上延伸並在一橫向方向上相互偏離，該等下主流道在該橫向方向上延伸並在該縱向方向上相互偏離，該製法包含以下步驟：
(a) 提供一具有一主區(main region)及一周圍區(circumferential region)的金屬薄板(metal blank sheet)。
(b) 衝壓該金屬薄板的主區以形成：在該金屬薄板的主區之上表面上的多個上凸起行(columns of upper protrusions)及在該金屬薄板的主區之下表面上的多個下凹陷行(columns of lower depressions)。該等上凸起行在該橫向方向上相互偏離，以使兩相鄰上凸起行在其間界定出對應的上主流道，每一上凸起行包括多個在該縱向方向上相互偏離的上凸起(upper protrusions)。該等下凹陷行在該橫向方向上相互偏離，每一下凹陷行包括多個在該縱向方向上相互偏離的下凹陷(lower depressions)。
(c) 衝壓該金屬薄板的主區以形成：在該金屬薄板的主區之下表面上的多個下凸起列(rows of lower protrusions)及在該金屬薄板的主區之上表面上的多個上凹陷列(rows of upper depressions)。該等下凸起列在該縱向方向上相互偏離，以使兩相鄰下凸起列在其間界定出對應的下主流道，每一下凸起列包括多個在該橫向方向上相互偏離的下凸起(lower protrusions)。該等上凹陷列在該縱向方向上相互偏離，每一上凹陷列包括多個在該橫向方向上相互偏離的上凹陷(upper depressions)。
在本發明的實施態樣中，該金屬薄板的周圍區包括一右側區、一在該縱向方向上相對於該右側區的左側區、一前側區及一在該橫向方向上相對於該前側區的後側區。在該步驟(b)中，一前上限位凸起單元(front upper retaining protrusion unit)及一後上限位凸起單元(rear upper retaining protrusion unit)形成在該右側區及該左側區的每一者之上表面上，且以一第一預定距離在該橫向方向上相互間隔。在該步驟(c)中，一右下限位凸起單元(right lower retaining protrusion unit)及一左下限位凸起單元(left lower retaining protrusion unit)形成在該前側區及該後側區的每一者之下表面上，且以一第二預定距離在該縱向方向上相互間隔。
本發明之第二目的，即在提供一種模組化平板型連接板組件，可以克服上述先前技術的缺點。
於是，本發明模組化平板型連接板組件包含一由上述製法所製得的模組化平板型連接板、一對上加長片(upper elongation plates)及一對下加長片(lower elongation plates)。
每一上加長片的長度稍長於該第一預定距離以使其分別限位在該右側區的前上限位凸起單元及後上限位凸起單元之間及該左側區的前上限位凸起單元及後上限位凸起單元之間。每一上加長片包括一頂面及一底面，在該底面中具有多個在一長度方向上相互偏離排列的第一凹槽，以使該等第一凹槽與該等上主流道流體地連通，並使每一上加長片的頂面與該等上凸起的頂端齊平。
每一下加長片的長度稍長於該第二預定距離以使其分別限位在該前側區的右下限位凸起單元及左下限位凸起單元之間及該後側區的右下限位凸起單元及左下限位凸起單元之間，每一下加長片包括一頂面及一底面，在該頂面中具有多個在一長度方向上相互偏離排列的第二凹槽，以使該等第二凹槽與該等下主流道流體地連通，並使每一下加長片的底面與該等下凸起的底端齊平。
本發明之第三目的，即在提供一種模組化平板型連接板組件，可以克服上述先前技術的缺點。
於是，本發明模組化平板型連接板組件包含一由上述製法所製得的模組化平板型連接板、一對上加長片、一對下加長片、一對上凸出嵌入部及一對下凸出嵌入部。
每一上加長片的長度不長於該第一預定距離。每一上加長片包括一頂面及一底面，在該底面中具有多個在一長度方向上相互偏離排列的第一凹槽，以使該等第一凹槽與該等上主流道流體地連通，並使每一上加長片的頂面與該等上凸起的頂端齊平。
每一下加長片的長度不長於該第二預定距離。每一下加長片包括一頂面及一底面，在該頂面中具有多個在一長度方向上相互偏離排列的第二凹槽，以使該等第二凹槽與該等下主流道流體地連通，並使每一下加長片的底面與該等下凸起的底端齊平。
每一上凸出嵌入部位於該對應的上加長片兩端的每一者，並設置一具有較小寬度的上連接區，以使該上連接區安裝在每一前上限位凸起單元及每一後上限位凸起單元的該等上限位凸起之間。
每一下凸出嵌入部位於該對應的下加長片兩端的每一者，並設置一具有較小寬度的下連接區，以使該下連接區安裝在每一右下限位凸起單元及每一左下限位凸起單元的該等下限位凸起之間。
本發明之第四目的，即在提供一種衝壓組件，可以克服上述先前技術的缺點。
於是，本發明衝壓組件適於製造一固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板，該衝壓組件包含一上模、一下模、多個第一衝壓針及多個第二衝壓針。
該上模包括一上表面、一相反於該上表面的下表面、在該下表面上的多個下凹陷行(columns of lower depressions)及自該下表面延伸至該上表面的多個第一導孔行(columns of first guiding holes)。該等下凹陷行在一橫向方向上相互偏離，每一下凹陷行包括多個在一縱向方向上相互偏離的下凹陷。該等第一導孔行設置在兩相鄰下凹陷行之間，每一第一導孔行包括多個與一相鄰的下凹陷行的該等下凹陷交錯的第一導孔(first guiding holes)。
該下模包括一頂面、一相反於該頂面的底面、在該頂面上的多個頂凹陷行(columns of top depressions)及自該底面延伸至該頂面的多個第二導孔行(columns of second guiding holes)。每一頂凹陷行包括多個對準對應的第一導孔設置的頂凹陷(top depressions)。每一第二導孔行包括多個對準對應的下凹陷設置的第二導孔(second guiding holes)。
每一第一衝壓針具有一第一針頭及一第一針身，且與對應的第一導孔裝配接合以使該第一針頭向外延伸出該上模的下表面一第一預定長度。
每一第二衝壓針具有一第二針頭及一第二針身，且與對應的第二導孔裝配接合以使該第二針頭向外延伸出該下模的頂面一第二預定長度。
本發明之功效在於：本發明模組化平板型連接板的製法過程快速且成本低，且有利於流體充分接觸電池單元。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1至圖4，本發明適於固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板2的製法之一具體實施例包含以下步驟：
提供一金屬薄板2′，該金屬薄板2′具有一主區21′及一周圍區22′。該周圍區22′包括一右側區221′、左側區222′、一前側區223′及一後側區224′。該左側區222′在一縱向方向A上相對於該右側區221′。該後側區224′在一橫向方向B上相對於該前側區223′。
衝壓該金屬薄板2′的主區21′以同時形成：
(1) 多個上主流道211及多個下主流道221。
該等上主流道211在一縱向方向A上延伸並在一橫向方向B上相互偏離。該等下主流道221在該橫向方向B上延伸並在該縱向方向A上相互偏離。
(2) 在該金屬薄板2′的主區21′之上表面上的多個上凸起行及在該金屬薄板2′的主區21′之下表面上的多個下凹陷行。
該等上凸起行在該橫向方向B上相互偏離，以使兩相鄰上凸起行在其間界定出對應的上主流道211，每一上凸起行包括多個在該縱向方向A上相互偏離的上凸起213。該等上凸起行中之一者的每一上凸起213與該等上凸起行中之剩餘者的對應的上凸起213是相同尺度，且相互對齊以形成多個在該金屬薄板2′的主區21′之上表面上的上凸起列(rows of upper protrusions)，該等上凸起列在該縱向方向A上相互偏離，以使兩相鄰上凸起列在其間界定出多個橫過該等上主流道211的上輔助流道212。
該等下凹陷行在該橫向方向B上相互偏離，每一下凹陷行包括多個在該縱向方向A上相互偏離的下凹陷224。
(3) 在該金屬薄板2′的主區21′之下表面上的多個下凸起列及在該金屬薄板2′的主區21′之上表面上的多個上凹陷列。
該等下凸起列在該縱向方向A上相互偏離，以使兩相鄰下凸起列在其間界定出對應的下主流道221，每一下凸起列包括多個在該橫向方向B上相互偏離的下凸起223。該等下凸起列中之一者的每一下凸起223與該等下凸起列中之剩餘者的對應的下凸起223是相同尺度，且相互對齊以形成多個在該金屬薄板2′的主區21′之下表面上的下凸起行(columns of lower protrusions)，該等下凸起行在該橫向方向B上相互偏離，以使兩相鄰下凸起行在其間界定出多個橫過該等下主流道221的下輔助流道222。
該等上凹陷列在該縱向方向A上相互偏離，每一上凹陷列包括多個在該橫向方向B上相互偏離的上凹陷214。
每一上凹陷列的該等上凹陷214與一相鄰的上凸起列的該等上凸起213交錯。每一下凹陷行的該等下凹陷224與一相鄰的下凸起行的該等下凸起223交錯。
(4) 一前上限位凸起單元(front upper retaining unit) 215及一後上限位凸起單元(rear upper retaining unit) 216。
該前上限位凸起單元215及該後上限位凸起單元216形成在該右側區221′及該左側區222′的每一者之上表面上，且以一第一預定距離在該橫向方向B上相互間隔。每一前上限位凸起單元215及每一後上限位凸起單元216各自包括一對上限位凸起。
(5) 一右下限位凸起單元(right lower retaining unit) 225及一左下限位凸起單元(left lower retaining unit) 226。
該右下限位凸起單元225及該左下限位凸起單元226形成在該前側區223′及該後側區224′的每一者之下表面上，且以一第二預定距離在該縱向方向A上相互間隔。每一右下限位凸起單元225及每一左下限位凸起單元226各自包括一對下限位凸起。
參閱圖1至圖4，本發明適於固態氧化物燃料電池1的模組化平板型連接板組件之一第一具體實施例包含一模組化平板型連接板2、一對上加長片5及一對下加長片4。
該模組化平板型連接板2是由如上所述的製法所製得。
在該第一具體實施例中，每一上加長片5的長度稍長於該第一預定距離以使其分別可拆離地限位在該右側區221′的前上限位凸起單元215及後上限位凸起單元216之間及該左側區222′的前上限位凸起單元215及後上限位凸起單元216之間。每一上加長片5包括一頂面51及一底面52，在該底面52中具有多個在一長度方向上相互偏離排列的第一凹槽53，以使該等第一凹槽53流體地連通並分別對齊該等上主流道211，並使每一上加長片5的頂面51與該等上凸起213的頂端齊平。
在該第一具體實施例中，每一下加長片4的長度稍長於該第二預定距離以使其分別可拆離地限位在該前側區223′的右下限位凸起單元225及左下限位凸起單元226之間及該後側區224′的右下限位凸起單元225及左下限位凸起單元226之間。每一下加長片4包括一頂面41及一底面42，在該頂面41中具有多個在一長度方向上相互偏離排列的第二凹槽43，以使該等第二凹槽43流體地連通並分別對齊該等下主流道221，並使每一下加長片4的底面42與該等下凸起223的底端齊平。
該模組化平板型連接板2還包含一對第一狹縫23及一對第二狹縫24。該等第一狹縫23分別形成在設置於該右側區221′之右的右緣區221″及設置於該左側區222′之左的左緣區222″，適於將一含氧流體經由該等第一凹槽53供給至該等上主流道211。該等第二狹縫24分別形成在設置於該前側區223′之前的前緣區223″及設置於該後側區224′之後的後緣區224″，適於將一燃料流體經由該等第二凹槽43供給至該等下主流道221。
該模組化平板型連接板2、該等上加長片5及該等下加長片4是不鏽鋼材料所製成，例如但不限於SUS 430、SUS 431、SUS 441、Crofer® 22。在該第一具體實施例中，該模組化平板型連接板2、該等上加長片5及該等下加長片4是分開形成的。可選擇地，它們可以是以一單件結構(single-piece configuration)形成的。
參閱圖5，該模組化平板型連接板2之一具體實施例被夾在一對平板型電池單元3之間，每一平板型電池單元3包括一陽極網34、一陰極網35及一夾在該陽極網34與該陰極網35之間的平板型電池本體33。
參閱圖6至圖9，一固態氧化物燃料電池1包含兩個模組化平板型連接板2及一被夾在該兩個模組化平板型連接板2之間的平板型電池單元3。
每一模組化平板型連接板2是如上所述。
該陽極網34夾在該平板型電池本體33與其中一個模組化平板型連接板2之間。該陰極網35夾在該平板型電池本體33與另一個模組化平板型連接板2之間。
參閱圖10，本發明適於固態氧化物燃料電池1的模組化平板型連接板組件之一第二具體實施例與該第一具體實施例類似，差異之處在於在該第二具體實施例中，每一上加長片5的長度不長於該第一預定距離，每一下加長片4的長度不長於該第二預定距離。此外，該第二具體實施例還包含一對上凸出嵌入部(upper lug inserts) 6及一對下凸出嵌入部(lower lug inserts) 7。
在該第二具體實施例中，每一上凸出嵌入部6位於該對應的上加長片5兩端的每一者，並設置一具有較小寬度的上連接區(upper juncture region) 61，以使該上連接區61安裝在每一前上限位凸起單元215及每一後上限位凸起單元216的該等上限位凸起之間。
在該第二具體實施例中，每一下凸出嵌入部7位於該對應的下加長片4兩端的每一者，並設置一具有較小寬度的下連接區(lower juncture region) 71，以使該下連接區71安裝在每一右下限位凸起單元225及每一左下限位凸起單元226的該等下限位凸起之間。
參閱圖11至圖14，本發明適於固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板2的製法，可搭配一衝壓組件8而實施。該衝壓組件8之一具體實施例包含一上模81、一下模82、多個第一衝壓針83、多個第二衝壓針84、一頂蓋板85及一底蓋板86。
該上模81包括一上表面811、一相反於該上表面811的下表面812、在該下表面812上的多個下凹陷行及自該下表面812延伸至該上表面811的多個第一導孔行。該等下凹陷行在一橫向方向T上相互偏離，每一下凹陷行包括多個在一縱向方向L上相互偏離的下凹陷813。該等第一導孔行設置在兩相鄰下凹陷行之間，每一第一導孔行包括多個與一相鄰的下凹陷行的該等下凹陷813交錯的第一導孔814。每一第一導孔814設置有一第一上孔段(first upper hole segment) 8141、一直徑小於該第一上孔段8141的第一下孔段(first lower hole segment) 8142、及一形成在兩者之間的一第一內支座肩臺(first inner abutment shoulder) 8143。
該下模82包括一頂面821、一相反於該頂面821的底面822、在該頂面821上的多個頂凹陷行及自該底面822延伸至該頂面821的多個第二導孔行。每一頂凹陷行包括多個對準對應的第一導孔814設置的頂凹陷823。每一第二導孔行包括多個對準對應的下凹陷813設置的第二導孔824。每一第二導孔824設置有一第二上孔段(second upper hole segment) 8241、一直徑大於該第二上孔段8241的第二下孔段(second lower hole segment) 8242、及一形成在兩者之間的一第二內支座肩臺(second inner abutment shoulder) 8243。
每一第一衝壓針83具有一第一針頭831及一第一針身832，且與對應的第一導孔814裝配接合以使該第一針頭831向外延伸出該上模81的下表面812一第一預定長度L1。該第一針身832設置有一第一下針段(first lower pin segment) 8321、一直徑大於該第一下針段8321的第一上針段(first upper pin segment) 8322、及形成在兩者之間的一第一外支座肩臺(first outer abutment shoulder) 8323，以使當每一第一衝壓針83裝配接合於對應的第一導孔814時，該第一外支座肩臺8323緊靠該第一內支座肩臺8143以使該第一針頭831具有該第一預定長度L1。
每一第二衝壓針84具有一第二針頭841及一第二針身842，且與對應的第二導孔824裝配接合以使該第二針頭841向外延伸出該下模82的頂面821一第二預定長度L2。該第二針身842設置有一第二下針段(second lower pin segment) 8421、一直徑小於該第二下針段8421的第二上針段(second upper pin segment) 8422、及形成在兩者之間的一第二外支座肩臺(second outer abutment shoulder) 8423，以使當每一第二衝壓針84裝配接合於對應的第二導孔824時，該第二外支座肩臺8423緊靠該第二內支座肩臺8243以使該第二針頭841具有該第二預定長度L2。
該頂蓋板85設置在該上模81的上表面811，以壓住每一第一衝壓針83的第一針身832。
該底蓋板86設置在該下模82的底面822，以壓住每一第二衝壓針84的第二針身842。
將該金屬薄板2′置於裝配有該等第一衝壓針83的上模81的下表面812與裝配有該等第二衝壓針84的下模82的頂面821之間，藉由衝壓該金屬薄板2′的主區21′以同時形成該等上主流道211及該等下主流道221。
如上所述，在本發明的模組化平板型連接板2的製法中，該金屬薄板2′的主區21′是藉由衝壓同時形成了該等上主流道211(由衝壓形成的該等相互偏離的上凸起行所分隔)及該等下主流道221(由衝壓形成的該等相互偏離的下凸起列所分隔)，衝壓形成的該等上凹陷214使得該含氧流體可在每一上主流道211中上下起伏地流動，衝壓形成的該等下凹陷224使得該燃料流體可在每一下主流道221中上下起伏地流動。此外，該金屬薄板2′的主區21′還藉由衝壓同時形成了該等上輔助流道212(由衝壓形成的該等相互偏離的上凸起列所分隔)及該等下輔助流道222(由衝壓形成的該等相互偏離的下凸起行所分隔)，使得該含氧流體及該燃料流體可分別流通至相鄰的上主流道211及相鄰的下主流道221。因此，該模組化平板型連接板2可以採用較薄的厚度(例如約0.3 mm)而製得，可避免上述先前技術的缺點。
綜上所述，本發明的製法無需機械刻鑿，藉由衝壓即可在該金屬薄板2′上形成該等上凸起213、該等下凹陷224、該等下凸起223及該等上凹陷214以製得該模組化平板型連接板2，過程快速且成本低。此外，該含氧流體及該燃料流體可分別在該等上主流道211及該等下主流道221中上下起伏地流動，得以使上述流體充分接觸該平板型電池單元3，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1:固態氧化物燃料電池 2:模組化平板型連接板 2′:金屬薄板 21′:主區 211:上主流道 212:上輔助流道 213:上凸起 214:上凹陷 215:前上限位凸起單元 216:後上限位凸起單元 22′:周圍區 221:下主流道 221′:右側區 221″:右緣區 222:下輔助流道 222′:左側區 222″:左緣區 223:下凸起 223′:前側區 223″:前緣區 224:下凹陷 224′:後側區 224″:後緣區 225:右下限位凸起單元 226:左下限位凸起單元 23:第一狹縫 24:第二狹縫 3:平板型電池單元 33:平板型電池本體 34:陽極網 35:陰極網 4:下加長片 41:頂面 42:底面 43:第二凹槽 5:上加長片 51:頂面 52:底面 53:第一凹槽 6:上凸出嵌入部 61:上連接區 7:下凸出嵌入部 71:下連接區 8:衝壓組件 81:上模 811:上表面 812:下表面 813:下凹陷 814:第一導孔 8141:第一上孔段 8142:第一下孔段 8143:第一內支座肩臺 82:下模 821:頂面 822:底面 823:頂凹陷 824:第二導孔 8241:第二上孔段 8242:第二下孔段 8243:第二內支座肩臺 83:第一衝壓針 831:第一針頭 832:第一針身 8321:第一下針段 8322:第一上針段 8323:第一外支座肩臺 84:第二衝壓針 841:第二針頭 842:第二針身 8421:第二下針段 8422:第二上針段 8423:第二外支座肩臺 85:頂蓋板 86:底蓋板 A:縱向方向 B:橫向方向 L:縱向方向 T:橫向方向 L1:第一預定長度 L2:第二預定長度
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： ［圖1］是本發明模組化平板型連接板的製法的一具體實施例中的一金屬薄板的一立體圖； ［圖2］是本發明模組化平板型連接板組件的一第一具體實施例的一立體分解圖； ［圖3］是該第一具體實施例的模組化平板型連接板組件的一俯視示意圖； ［圖4］是該第一具體實施例的模組化平板型連接板組件的一仰視示意圖； ［圖5］是該第一具體實施例的模組化平板型連接板組件被夾在一對平板型電池單元之間的一立體分解圖； ［圖6］是包含兩個該第一具體實施例的模組化平板型連接板組件的固態氧化物燃料電池的一立體分解圖； ［圖7］是該固態氧化物燃料電池的一立體圖； ［圖8］是沿著圖7中的線Ⅷ–Ⅷ所截取的剖視示意圖； ［圖9］是沿著圖7中的線Ⅸ–Ⅸ所截取的剖視示意圖； ［圖10］是本發明模組化平板型連接板組件的一第二具體實施例的一立體分解圖； ［圖11］是本發明衝壓組件的一具體實施例中的一上模的一仰視示意圖； ［圖12］是該具體實施例中的一下模的一俯視示意圖； ［圖13］是該具體實施例一剖視示意圖； ［圖14］是該具體實施例中的一第一衝壓針、一第二衝壓針及圖13的局部放大示意圖。
1:固態氧化物燃料電池
2:模組化平板型連接板
211:上主流道
212:上輔助流道
213:上凸起
214:上凹陷
215:前上限位凸起單元
216:後上限位凸起單元
23:第一狹縫
24:第二狹縫
4:下加長片
41:頂面
42:底面
43:第二凹槽
5:上加長片
51:頂面
52:底面
53:第一凹槽
A:縱向方向
B:橫向方向

Claims (14)

  1. 一種適於固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板的製法，該模組化平板型連接板形成有多個上主流道及多個下主流道，該等上主流道在一縱向方向上延伸並在一橫向方向上相互偏離，該等下主流道在該橫向方向上延伸並在該縱向方向上相互偏離，該製法包含以下步驟： (a) 提供一具有一主區及一周圍區的金屬薄板； (b) 衝壓該金屬薄板的主區以形成： 在該金屬薄板的主區之上表面上的多個上凸起行，該等上凸起行在該橫向方向上相互偏離，以使兩相鄰上凸起行在其間界定出對應的上主流道，每一上凸起行包括多個在該縱向方向上相互偏離的上凸起，及 在該金屬薄板的主區之下表面上的多個下凹陷行，該等下凹陷行在該橫向方向上相互偏離，每一下凹陷行包括多個在該縱向方向上相互偏離的下凹陷；及 (c) 衝壓該金屬薄板的主區以形成： 在該金屬薄板的主區之下表面上的多個下凸起列，該等下凸起列在該縱向方向上相互偏離，以使兩相鄰下凸起列在其間界定出對應的下主流道，每一下凸起列包括多個在該橫向方向上相互偏離的下凸起，及 在該金屬薄板的主區之上表面上的多個上凹陷列，該等上凹陷列在該縱向方向上相互偏離，每一上凹陷列包括多個在該橫向方向上相互偏離的上凹陷。
  2. 如請求項1所述的模組化平板型連接板的製法，其中，該等上凸起行中之一者的每一上凸起與該等上凸起行中之剩餘者的對應的上凸起是相同尺度，且相互對齊以形成多個在該金屬薄板的主區之上表面上的上凸起列，該等上凸起列在該縱向方向上相互偏離，以使兩相鄰上凸起列在其間界定出多個橫過該等上主流道的上輔助流道。
  3. 如請求項1所述的模組化平板型連接板的製法，其中，該等下凸起列中之一者的每一下凸起與該等下凸起列中之剩餘者的對應的下凸起是相同尺度，且相互對齊以形成多個在該金屬薄板的主區之下表面上的下凸起行，該等下凸起行在該橫向方向上相互偏離，以使兩相鄰下凸起行在其間界定出多個橫過該等下主流道的下輔助流道。
  4. 如請求項2所述的模組化平板型連接板的製法，其中，每一上凹陷列的該等上凹陷與一相鄰的上凸起列的該等上凸起交錯，以使該步驟(b)及該步驟(c)同時執行。
  5. 如請求項3所述的模組化平板型連接板的製法，其中，每一下凹陷行的該等下凹陷與一相鄰的下凸起行的該等下凸起交錯，以使該步驟(b)及該步驟(c)同時執行。
  6. 如請求項1所述的模組化平板型連接板的製法，其中，該金屬薄板的周圍區包括一右側區、一在該縱向方向上相對於該右側區的左側區、一前側區、及一在該橫向方向上相對於該前側區的後側區； 在該步驟(b)中，一前上限位凸起單元及一後上限位凸起單元形成在該右側區及該左側區的每一者之上表面上，且以一第一預定距離在該橫向方向上相互間隔，每一前上限位凸起單元及每一後上限位凸起單元各自包括一對上限位凸起；及 在該步驟(c)中，一右下限位凸起單元及一左下限位凸起單元形成在該前側區及該後側區的每一者之下表面上，且以一第二預定距離在該縱向方向上相互間隔，每一右下限位凸起單元及每一左下限位凸起單元各自包括一對下限位凸起。
  7. 一種適於固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板組件，包含： 一由如請求項6所述的製法所製得的模組化平板型連接板； 一對上加長片，每一上加長片的長度稍長於該第一預定距離以使其分別限位在該右側區的前上限位凸起單元及後上限位凸起單元之間及該左側區的前上限位凸起單元及後上限位凸起單元之間，每一上加長片包括一頂面及一底面，在該底面中具有多個在一長度方向上相互偏離排列的第一凹槽，以使該等第一凹槽與該等上主流道流體地連通，並使每一上加長片的頂面與該等上凸起的頂端齊平；及 一對下加長片，每一下加長片的長度稍長於該第二預定距離以使其分別限位在該前側區的右下限位凸起單元及左下限位凸起單元之間及該後側區的右下限位凸起單元及左下限位凸起單元之間，每一下加長片包括一頂面及一底面，在該頂面中具有多個在一長度方向上相互偏離排列的第二凹槽，以使該等第二凹槽與該等下主流道流體地連通，並使每一下加長片的底面與該等下凸起的底端齊平。
  8. 一種適於固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板組件，包含： 一由如請求項6所述的製法所製得的模組化平板型連接板； 一對上加長片，每一上加長片的長度不長於該第一預定距離，每一上加長片包括一頂面及一底面，在該底面中具有多個在一長度方向上相互偏離排列的第一凹槽，以使該等第一凹槽與該等上主流道流體地連通，並使每一上加長片的頂面與該等上凸起的頂端齊平； 一對下加長片，每一下加長片的長度不長於該第二預定距離，每一下加長片包括一頂面及一底面，在該頂面中具有多個在一長度方向上相互偏離排列的第二凹槽，以使該等第二凹槽與該等下主流道流體地連通，並使每一下加長片的底面與該等下凸起的底端齊平； 一對上凸出嵌入部，每一上凸出嵌入部位於該對應的上加長片兩端的每一者，並設置一具有較小寬度的上連接區，以使該上連接區安裝在每一前上限位凸起單元及每一後上限位凸起單元的該等上限位凸起之間；及 一對下凸出嵌入部，每一下凸出嵌入部位於該對應的下加長片兩端的每一者，並設置一具有較小寬度的下連接區，以使該下連接區安裝在每一右下限位凸起單元及每一左下限位凸起單元的該等下限位凸起之間。
  9. 如請求項7或8中任一項所述的模組化平板型連接板組件，其中，該等第一凹槽分別對齊該等上主流道，且該等第二凹槽分別對齊該等下主流道。
  10. 如請求項7或8中任一項所述的模組化平板型連接板組件，其中，該模組化平板型連接板還包含： 一對第一狹縫，分別形成在設置於該右側區之右的右緣區及設置於該左側區之左的左緣區；及 一對第二狹縫，分別形成在設置於該前側區之前的前緣區及設置於該後側區之後的後緣區。
  11. 一種衝壓組件，適於製造一固態氧化物燃料電池的模組化平板型連接板，該衝壓組件包含： 一上模，包括： 一上表面， 一相反於該上表面的下表面， 在該下表面上的多個下凹陷行，該等下凹陷行在一橫向方向上相互偏離，每一下凹陷行包括多個在一縱向方向上相互偏離的下凹陷，及 自該下表面延伸至該上表面的多個第一導孔行，設置在兩相鄰下凹陷行之間，每一第一導孔行包括多個與一相鄰的下凹陷行的該等下凹陷交錯的第一導孔； 一下模，包括： 一頂面， 一相反於該頂面的底面， 在該頂面上的多個頂凹陷行，每一頂凹陷行包括多個對準對應的第一導孔設置的頂凹陷，及 自該底面延伸至該頂面的多個第二導孔行，每一第二導孔行包括多個對準對應的下凹陷設置的第二導孔； 多個第一衝壓針，每一第一衝壓針具有一第一針頭及一第一針身，且與對應的第一導孔裝配接合以使該第一針頭向外延伸出該上模的下表面一第一預定長度；及 多個第二衝壓針，每一第二衝壓針具有一第二針頭及一第二針身，且與對應的第二導孔裝配接合以使該第二針頭向外延伸出該下模的頂面一第二預定長度。
  12. 如請求項11所述的衝壓組件，其中， 每一第一導孔設置有一第一上孔段、一直徑小於該第一上孔段的第一下孔段、及一形成在兩者之間的一第一內支座肩臺；且該第一針身設置有一第一下針段、一直徑大於該第一下針段的第一上針段、及形成在兩者之間的一第一外支座肩臺，以使當每一第一衝壓針裝配接合於對應的第一導孔時，該第一外支座肩臺緊靠該第一內支座肩臺以使該第一針頭具有該第一預定長度。
  13. 如請求項11所述的衝壓組件，其中， 每一第二導孔設置有一第二上孔段、一直徑大於該第二上孔段的第二下孔段、及一形成在兩者之間的一第二內支座肩臺；且該第二針身設置有一第二下針段、一直徑小於該第二下針段的第二上針段、及形成在兩者之間的一第二外支座肩臺，以使當每一第二衝壓針裝配接合於對應的第二導孔時，該第二外支座肩臺緊靠該第二內支座肩臺以使該第二針頭具有該第二預定長度。
  14. 如請求項11所述的衝壓組件，還包含： 一頂蓋板，設置在該上模的上表面，以壓住每一第一衝壓針的第一針身；及 一底蓋板，設置在該下模的底面，以壓住每一第二衝壓針的第二針身。
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