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Dokumentenidentifikation DE202005019285U1 06.04.2006
Titel Stromsammelplatine für eine Brennstoffzelle
Anmelder Antig Technology Co., Ltd., Taipeh/T'ai-pei, TW
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 80538 München
DE-Aktenzeichen 202005019285
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 06.04.2006
Registration date 02.03.2006
Application date from patent application 09.12.2005
IPC-Hauptklasse H01M 8/02(2006.01)A, F, I, 20051209, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Stromsammelplatine für eine Brennstoffzelle und insbesondere eine Stromsammelplatine, die eine Leiterplatte als ihr Substrat benutzt, das leicht hergestellt werden kann und kostengünstig ist.

Eine herkömmliche Brennstoffzelle weist Komponenten wie eine Anodenstromsammelplatine, eine Kathodenstromsammelplatine und mindestens eine Membran-Elektroden-Einheit (membrane electrode assembly = MEA) auf, wobei diese Komponenten kompakt angeordnet sind, um die Zelle zu bilden. Folglich sind die Anodenstromsammelplatine und die Kathodenstromsammelplatine, die für einen bestimmten Typ von Brennstoffzelle verwendet werden, nicht für andere Typen von Zellen geeignet. Es ist auch schwierig, die hergebrachten Strukturen der Anodenstromsammelplatine und der Kathodenstromsammelplatine an Mehrfach-Membran-Elektroden-Einheiten, insbesondere an neu entwickelte Membran-Elektroden-Einheiten anzupassen. Demzufolge kann die Qualität einer solchen neu entwickelten Membran-Elektroden-Einheit nur getestet und verifiziert werden, wenn weitere spezielle Anodenstromsammelplatinen und Kathodenstromsammelplatinen hergestellt werden.

Daher wird eine verbesserte Stromsammelplatine benötigt, die leicht hergestellt wird und kostengünstig ist, um die vorher genannten Nachteile zu überwinden.

Es ist ein primäres Ziel der Erfindung, eine Stromsammelplatine für eine Brennstoffzelle bereitzustellen, die leicht hergestellt werden kann und kostengünstig ist.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Stromsammelplatine, die einfach hergestellt wird und kostengünstig ist, für eine Brennstoffzelle bereitzustellen, die entsprechend den Formen und den Flächen der Membran-Elektroden-Einheiten ausgebildet ist.

Gemäß den Zielen der Erfindung wird eine Stromsammelplatine für eine Brennstoffzelle offenbart. Die Stromsammelplatine weist einen Plattenkörper mit einem Substrat auf, das aus einer Leiterplatte und mit mindestens einem Stromsammelschaltkreis hergestellt ist, der auf der Oberfläche des Plattenkörpers angeordnet ist.

Die vorangehenden Aspekte sowie viele der begleitenden Vorteile und Merkmale dieser Erfindung werden mit Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung verständlicher, wenn sie in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung gelesen wird, wobei:

1 eine Stromsammelplatine für eine Brennstoffzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt; 2 eine Seitenansicht von 1 ist;

3 einen Plattenkörper mit einem elektrischen Bauteil darauf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und

4 einen Plattenkörper mit elektrischen Schnittstellen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

1 stellt eine Stromsammelplatine für eine Brennstoffzelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, und 2 zeigt ihre Seitenansicht. Die Stromsammelplatine 1 weist einen Plattenkörper 11 und einen oder mehrere Stromsammelschaltkreise 13 auf. Die Stromsammelplatine 1 kann unter Verwendung einer Leiterplatte (printed circuit board = PCB) hergestellt werden, wie zum Beispiel einer Kupferfolienleiterplatte. Beispielsweise werden die Stromsammelschaltkreise 13 mittels der Kupferfolienleiterplatte und PCB-Prozessen gebildet. Ferner werden die Formen und die Flächen der Stromsammelschaltkreise 13 basierend auf denen der Membran-Elektroden-Einheiten (MEA) (nicht gezeigt) konzipiert. Beispielsweise sind die Stromsammelschaltkreise 13 rechteckförmige Strukturen, während die Membran-Elektroden-Einheiten Rechtecke sind. Es ist anzumerken, dass die rechteckförmigen Stromsammelschaltkreise 13 lediglich exemplarisch sind, welche die Erfindung nicht einschränken.

Der Stromsammelschaltkreis 13 besteht aus einem leitfähigen Material, wie zum Beispiel Kupferfolie, die die Oberfläche einer Leiterplatte abdeckt, aus einem Metall-Laminat, Metallfolie, einer Graphitplatine, usw. Ferner gibt es zwei Arten der Herstellung der Stromsammelschaltkreise 13. Eine ist, Metallfolien, die ursprünglich die Oberfläche des Plattenkörpers 11 bedecken, zu verwenden, um die Stromsammelschaltkreise 13 zu bilden. Die andere Art ist, die Stromsammelschaltkreise 13 bzw. den Plattenkörper 11 zu bilden und dann die Stromsammelschaltkreise 13 auf der Oberfläche des versiegelten Plattenkörpers 11 auf zupressen.

Zusätzlich zu der vorher genannten Rechteckstruktur kann der Stromsammelschaltkreis 13 eine Rahmenstruktur mit einem hohlen Abschnitt in seinem mittleren Bereich, eine Netzwerkstruktur oder eine flache Struktur, die aus Leitungen zusammengesetzt ist, sein.

Da die Stromsammelplatine 1 eine Anodenstromsammelplatine oder eine Kathodenstromsammelplatine sein kann, werden die Oberflächen der Stromsammelschaltkreise 13 im weiteren zum Beispiel durch Durchführen eines Schutzprozesses oder eines Säureschutzprozesses oder durch Beschichten mit einem Material mit guter Leitfähigkeit zum Anpassen der Stromsammelschaltkreise an den Einsatz von verschiedenen Brennstoffen behandelt. Daher sind die Stromsammelschaltkreise 13 gegen Erosion durch Brennstoffe geschützt und ihre Stromsammelfähigkeit wird verbessert.

Mit Bezug auf 3 weist die Stromsammelplatine 1 auch ein oder mehrere elektrische Bauteile 15 auf dem Plattenkörper 11 auf. Das elektrische Bauteil 15 ist zum Beispiel ein aktives elektrisches Bauelement, ein passives elektrisches Bauelement, ein Sensor, ein IC-Bauteil, ein Mikroprozessor, ein Konstantspannungsregler oder ein Konstantstromregler. Die Stromsammelplatine 1 weist ferner eine elektrische Schnittstelle 17 auf, wie in 4 gezeigt ist. Die elektrische Schnittstelle 17 ist zum Beispiel ein Goldkontakt, ein Stecker, ein Kabel oder ein Kabel mit einem Stecker. Durch die elektrische Schnittstelle 17 kann die Stromsammelplatine 1 Signale übermitteln, um mit der externen Umgebung zu kommunizieren.

Die Stromsammelschaltkreise 13 können auf der oberen oder auf der unteren Fläche des Plattenkörpers 11 getrennt gebildet werden. Zum Beispiel wird eine zweiseitige Kupferfolienleiterplatte verwendet, um eine Stromsammelplatine 1 mit Stromsammelschaltkreisen 13 an ihren beiden Seiten herzustellen. Die Stromsammelschaltkreise 13 können natürlich auf einer einzigen Seite des Plattenkörpers 11 gebildet werden. Zum Beispiel wird eine einseitige Kupferfolienleiterplatte verwendet, um eine Stromsammelplatine 1 mit Stromsammelschaltkreisen 13 auf ihrer einen Seite herzustellen. Ferner sind eine Mehrzahl von Durchgangslöchern (nicht gezeigt) innerhalb eines Bereichs, der durch den Stromsammelschaltkreis 13 definiert ist, angeordnet, um dafür zu sorgen, dass Brennstoff in die zugehörige Membran-Elektroden-Einheit fließt.

Die elektrische Schaltkreis-Schnittstellen-Platine 1 kann bei irgendeiner Art von Brennstoffzelle verwendet werden, wie zum Beispiel Brennstoffzellen mit Methanolbrennstoffen, oder Brennstoffzellen mit flüssigen Brennstoffen, gasförmigen Brennstoffen oder festen Brennstoffen.

Die Stromsammelplatine der Erfindung besitzt einige Vorteile und entscheidende Verbesserungen, die im Folgenden zusammengefasst sind:

  • 1. Die Stromsammelplatine ist nützlich, da sie mittels einer Leiterplatte und eines einfachen und kostengünstigen Prozesses hergestellt werden kann; und
  • 2. die Stromsammelplatine ist eine Multifunktionsstromsammelplatine, weil sie auch Schaltkreisbauteile und elektrische Schnittstellen integriert.

Die Erfindung betrifft eine Stromsammelplatine für eine Brennstoffzelle, die einen Plattenkörper mit einem Substrat, das aus einer Leiterplatte hergestellt ist, und mindestens einen Stromsammelschaltkreis aufweist, der auf der Fläche des Plattenkörpers angeordnet ist. Ferner ist die Stromsammelplatine entsprechend den Formen und den Flächen der Membran-Elektroden-Einheiten hergestellt. Das Herstellungsverfahren ist somit einfach und kostengünstiger.

Obwohl die Erfindung vor allem mit Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben wurde, sind diese natürlich lediglich Beispiele, um der Erklärung der Erfindung zu dienen, und sie sollen die Erfindung nicht einschränken.

Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass viele verschiedene Änderungen, Modifikationen und Umbildungen bezüglich der Form und bezüglich Details darin vorgenommen werden können, ohne den Geist und den Bereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist.


Anspruch[de]
  1. Stromsammelplatine (1) für eine Brennstoffzelle, wobei die Stromsammelplatine aufweist:

    einen Plattenkörper (11) mit einer Platine, die aus einer Leiterplatte hergestellt ist; und

    mindestens einen Stromsammelschaltkreis (13), der aus einem leitfähigen Material hergestellt ist und auf einer Fläche des Plattenkörpers (11) angeordnet ist.
  2. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, wobei der Stromsammelschaltkreis (13) aus Metallfolie hergestellt ist, die den Plattenkörper (11) abdeckt.
  3. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, wobei der Stromsammelschaltkreis (13) ein vorab hergestellter Stromsammelschaltkreis (13) ist, und der vorher hergestellte Stromsammelschaltkreis (13) dann auf versiegelnde Weise auf der Oberfläche des Plattenkörpers (11) aufgepresst wird.
  4. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, wobei der Stromsammelschaltkreis (13) getrennt auf einer oberen Fläche und auf einer unteren Fläche des Plattenkörpers (11) angeordnet ist.
  5. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, wobei der Stromsammelschaltkreis (13) eine Netzstruktur ist.
  6. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, wobei der Stromsammelschaltkreis (13) eine Rahmenstruktur mit einem hohlen Abschnitt in einem mittleren Bereich ist.
  7. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, wobei der Stromsammelschaltkreis (13) eine flache Struktur ist, die aus Linien zusammengesetzt ist.
  8. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, wobei eine Fläche des Stromsammelschaltkreises (13) durch einen Schutzprozess und/oder einen Säureschutzprozess behandelt wird.
  9. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, wobei eine Oberfläche des Stromsammelschaltkreises (13) mit Metallmaterial mit einer guten Leitfähigkeit beschichtet ist.
  10. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, die ferner eine Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweist, die innerhalb eines Bereichs angeordnet sind, der durch den Stromsammelschaltkreis (13) definiert ist.
  11. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, wobei der Plattenkörper (11) eine Kupferfolienleiterplatte ist.
  12. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, die ferner mindestens ein elektrisches Bauteil (15) aufweist, das auf dem Plattenkörper (11) angeordnet ist.
  13. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 1, die ferner eine elektrische Schnittstelle (17) aufweist, die an dem Plattenkörper (11) angeordnet ist.
  14. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 13, wobei die elektrische Schnittstelle (17) ein Goldkontakt ist.
  15. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 13, wobei die elektrische Schnittstelle (17) ein Stecker ist.
  16. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 13, wobei die elektrische Schnittstelle (17) ein Kabel ist.
  17. Stromsammelplatine (1) nach Anspruch 13, wobei die elektrische Schnittstelle (17) ein Kabel mit einem Stecker aufweist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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