[發(fā)明專利]一種自增濕燃料電池

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210326221.9
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102800876A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱浩;朱艾成;劉發(fā)喜;董文超;王益軍
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇冰城電材股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 王新春

1.一種自增濕燃料電池，它由至少兩個燃料電池單體疊加而成，每個燃料電池單體依次含有陽極流場板（100）、膜電極（200）和陰極流場板（300），其特征在于：每個燃料電池單體膜電極（200）至少由增濕區(qū)（202）和反應(yīng)區(qū)（203）兩部分構(gòu)成，每個燃料電池單體陽極流場板（100）至少由陽極增濕流場（102）和陽極氣體反應(yīng)流場（103）兩部分構(gòu)成，每個燃料電池單體陰極流場板（300）至少由陰極增濕流場（302）和陰極氣體反應(yīng)流場（303）兩部分構(gòu)成；陽極增濕流場（102）、膜電極增濕區(qū)（102）、陰極增濕流場（302）位置相互對應(yīng)；陰極反應(yīng)氣體流經(jīng)陰極氣體反應(yīng)流場（303）后穿過膜電極流經(jīng)陽極增濕流場（102）后流出電池；經(jīng)過膜電極反應(yīng)區(qū)（203）的陰極反應(yīng)尾氣所攜帶的水蒸氣能夠透過膜電極增濕區(qū)（202）為陰極反應(yīng)氣體和陽極反應(yīng)氣體中至少一種進行增濕。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種自增濕燃料電池，其特征在于：所述的燃料電池單體膜電極（200）包含增濕區(qū)（202）和反應(yīng)區(qū)（203），反應(yīng)區(qū)（203）至少由陽極擴散層（211）、陽極催化層（212）、質(zhì)子交換膜（213）、陰極催化層（214）、陰極擴散層（215）五層構(gòu)成，增濕區(qū)（202）至少由陽極支撐層（216）、質(zhì)子交換膜（213）、陰極支撐層（217）三層組成，膜電極（200）上布置有氣體通孔（204），能夠使陰極反應(yīng)氣體從陰極流場板（300）上的陰極氣體反應(yīng)流場（303）進入到陽極流場板（100）上的陽極增濕流場（102）。

3.?按照權(quán)利要求1所述的一種自增濕燃料電池，其特征在于：所述的陽極流場板（100）上的陽極增濕流場（102）和陽極氣體反應(yīng)流場（103）通過陽極密封件（106）相互隔離以避免陽極氣體與陰極氣體相互混合，所述的陰極流場板（300）上的陰極增濕流場（302）和陰極氣體反應(yīng)流場（303）通過陰極密封件（306）相互隔離以保證陰極氣體按照設(shè)計的流動方式流動。

4.?按照權(quán)利要求3所述的一種自增濕燃料電池，其特征在于：所述的陽極流場板（100）面向膜電極（200）的一側(cè)有陽極增濕流場（102）和陽極氣體反應(yīng)流場（103），背向膜電極一側(cè)上有燃料電池冷卻流場。

5.?按照權(quán)利要求3所述的一種自增濕燃料電池，其特征在于：所述的陰極流場板（300）面向膜電極（200）的一側(cè)有陰極增濕流場（302）和陰極氣體反應(yīng)流場（303），背向膜電極一側(cè)上有燃料電池冷卻流場。

6.按照權(quán)利要求1或3所述的一種自增濕燃料電池，其特征在于：所述的陽極流場板（100）面向膜電極（200）的一側(cè)有陽極增濕流場（102）和陽極氣體反應(yīng)流場（103），背向膜電極一側(cè)上有上一個單體電池的陰極增濕流場（302）和陰極氣體反應(yīng)流場（303），此陽極流場板（100）又同時作為上一個單體電池的陰極流場板（300）。

7.按照權(quán)利要求1或3所述的一種自增濕燃料電池，其特征在于：所述的陰極流場板（300）面向膜電極（200）的一側(cè)有陰極增濕流場（302）和陰極氣體反應(yīng)流場（303），背向膜電極一側(cè)上有下一個單體電池的陽極增濕流場（102）和陽極氣體反應(yīng)流場（103），此陰極流場板（300）又同時作為下一個單體電池的陽極流場板（100）。

8.?按照權(quán)利要求1所述的一種自增濕燃料電池，其特征在于：所述的陽極反應(yīng)氣體為氫氣或含氫氣的混合氣體，所述的陰極反應(yīng)氣體為氧氣或空氣。